船舶下水施工過程中需要進(jìn)行拉力的監(jiān)測工作,拉力值的變化幅度需要在可控制范圍之內(nèi),拉力數(shù)據(jù)的及時反饋將有效地提高船舶下水施工過程中的安全系數(shù)。傳統(tǒng)的人工巡查方式存在數(shù)據(jù)反饋延遲、數(shù)據(jù)讀取量小、數(shù)據(jù)記錄錯誤、施工成本增加等問題,并且施工過程中人工巡查具有一定的風(fēng)險性。本文設(shè)計了一種基于ZigBee與NB-IoT新技術(shù)下水拉力實時監(jiān)測系統(tǒng),通過在牽引點布置拉力數(shù)據(jù)采集節(jié)點,應(yīng)用ZigBee技術(shù)將拉力數(shù)據(jù)匯聚至協(xié)調(diào)器端,協(xié)調(diào)器端可以通過LCD將數(shù)據(jù)實時顯示,同時,將拉力數(shù)據(jù)通過NB-IoT遠(yuǎn)距離傳輸至云端服務(wù)器。實現(xiàn)了拉力數(shù)據(jù)實時顯示的同時,將數(shù)據(jù)傳輸至云端服務(wù)器進(jìn)一步處理,施工人員可以通過PC遠(yuǎn)程查看拉力測試數(shù)據(jù),從而有效地解決了人工巡查存在的各種問題,保障了船舶下水施工的順利進(jìn)行。本系統(tǒng)設(shè)計過程中,采用了各個模塊獨立設(shè)計的模式,先制定整體的方案設(shè)計架構(gòu),再分別對傳感器采集終端、主控制終端、無線通信模塊以及云端服務(wù)器模塊進(jìn)行方案選型和設(shè)計。系統(tǒng)主要分為硬件和軟件兩個部分,硬件主要包括基于CC2530芯片的ZigBee模塊電路和基于BC95芯片的NB-IoT模塊電路設(shè)計,軟件主要基于Z-Sta...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展概況
        1.2.2 ZigBee國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 NB-IoT國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要工作安排
第二章 系統(tǒng)涉及關(guān)鍵技術(shù)研究
    2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
        2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)概要
        2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
    2.2 ZigBee技術(shù)
        2.2.1 ZigBee技術(shù)概要
        2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)模型
        2.2.3 ZigBee協(xié)議架構(gòu)
    2.3 NB-IoT技術(shù)
        2.3.1 NB-IoT技術(shù)概要
        2.3.2 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)部署模式
        2.3.3 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
        2.3.4 NB-IoT信號收發(fā)工作原理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)的功能分析及設(shè)計要求
    3.2 方案選擇與整體框架設(shè)計
        3.2.1 總體架構(gòu)模型設(shè)計
        3.2.2 方案對比選擇
    3.3 系統(tǒng)整體框架設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計
    4.1 主要芯片與元器件說明
        4.1.1 主控制芯片CC2530
        4.1.2 NB-IoT芯片BC
        4.1.3 LDF物聯(lián)網(wǎng)力傳感器
        4.1.4 電源管理芯片BQ
        4.1.5 RS485 接口芯片ZT13085e
        4.1.6 穩(wěn)壓芯片F(xiàn)AN
        4.1.7 升壓芯片MP1540 與降壓芯片REG1117-3.3
    4.2 硬件電路設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)硬件整體框架設(shè)計
        4.2.2 數(shù)據(jù)采集端電路設(shè)計
        4.2.3 ZigBee模塊電路設(shè)計
        4.2.4 NB-IoT模塊電路設(shè)計
    4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計
    5.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
        5.1.1 系統(tǒng)軟件需求分析與框架設(shè)計
        5.1.2 軟件開發(fā)平臺介紹
        5.1.3 Z-stack協(xié)議棧程序開發(fā)
    5.2 基于ZigBee無線通信軟件設(shè)計
        5.2.1 協(xié)調(diào)器與路由器程序設(shè)計
        5.2.2 終端采集節(jié)點程序設(shè)計
        5.2.3 顯示模塊程序設(shè)計
    5.3 基于NB-IoT模塊的軟件設(shè)計
        5.3.1 NB-IoT通信初始化工作
        5.3.2 NB-IoT數(shù)據(jù)傳輸程序
        5.3.3 NB-IoT云平臺應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測試與分析
    6.1 主控制模塊測試
        6.1.1 硬件電路電壓測試
        6.1.2 供電鋰電池充電時長測試
        6.1.3 ZigBee協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點組網(wǎng)測試
        6.1.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸測試
        6.1.5 主控制模塊拉力測量測試
    6.2 NB-IoT模塊測試
        6.2.1 NB-IoT硬件電路測試
        6.2.2 NB-IoT信號通道傳輸測試
        6.2.3 NB-IoT數(shù)據(jù)發(fā)送測試
    6.3 系統(tǒng)整體測試及結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文及成果
致謝



本文編號：3805676