本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee無線傳感網(wǎng)的起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，起重機(jī)在碼頭、港口以及船舶等生產(chǎn)制造裝備過程中使用越來越頻繁，然而其運(yùn)行狀態(tài)中往往蘊(yùn)藏著較高的各種風(fēng)險(xiǎn)因素，且安全事故偶有發(fā)生，隨之造成的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失也越來越大，因此起重設(shè)備的運(yùn)行狀況是管理者時(shí)刻關(guān)心的大事。那么如何降低事故的發(fā)生幾率？從技術(shù)層面上來看，可以從起重機(jī)的安全智能監(jiān)控方面著手，了解起重機(jī)的工作運(yùn)行狀況，實(shí)施對起重機(jī)工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)對起重機(jī)故障報(bào)警信息予以診斷，所以對起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究具有非常深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在分析當(dāng)前起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和市場前景的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)，并根據(jù)GB/T28264-2012對大型起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求，利用ZigBee技術(shù)協(xié)議組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了上層為計(jì)算機(jī)（監(jiān)控單元），中間層為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)（無線通信單元），底層為各類傳感器節(jié)點(diǎn)（數(shù)據(jù)采集單元）的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)。 論文首先描述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體架構(gòu)，其次再從系統(tǒng)硬件到軟件的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳細(xì)闡述；系統(tǒng)采用以STC12C5A60S2微控制器和CC2530芯片為核心搭建了網(wǎng)絡(luò)的硬件平臺，，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對起重機(jī)工作狀態(tài)時(shí)起重量、高度、風(fēng)速、行程限位等傳感器信號數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、處理、存儲以及可靠地傳輸，同時(shí)采用視頻采集卡實(shí)現(xiàn)視頻的監(jiān)控功能；系統(tǒng)的軟件部分介紹了基于Z-Stack協(xié)議棧開發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和基于組態(tài)軟件平臺開發(fā)的上位機(jī)測控軟件，實(shí)現(xiàn)了對起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測顯示。其中，傳感器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)之間通過ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，協(xié)調(diào)控制模塊通過串口方式與上位機(jī)監(jiān)控軟件進(jìn)行通信。最后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)功能調(diào)試驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有多節(jié)點(diǎn)、多參數(shù)的信號采集，數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確，監(jiān)控軟件界面友好等特點(diǎn)，各項(xiàng)性能運(yùn)行穩(wěn)定且可靠，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，有效地提高了起重機(jī)作業(yè)的安全系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī) 安全監(jiān)控 ZigBee CC2530
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH21;TP277
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 前言8
• 1.2 無線傳感網(wǎng)的概述8-13
• 1.2.1 無線傳感網(wǎng)的特點(diǎn)及體系結(jié)構(gòu)8-11
• 1.2.2 無線傳感網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及意義11-13
• 1.3 本文主要工作13-17
• 1.3.1 課題的研究背景及意義13-14
• 1.3.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.3 論文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 門式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì)18-25
• 2.1 門式起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和操作模式概況18-19
• 2.2 系統(tǒng)的簡述19-20
• 2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求20-22
• 2.4 系統(tǒng)的總體架構(gòu)22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 門式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)25-41
• 3.1 信號采集解決方案25-26
• 3.2 ZigBee 通信模塊26-29
• 3.2.1 CC2530 簡介26-28
• 3.2.2 CC2530 外圍電路28
• 3.2.3 ZigBee 模塊 LED 電路28-29
• 3.2.4 ZigBee 模塊復(fù)位電路29
• 3.3 傳感器節(jié)點(diǎn)29-31
• 3.4 協(xié)調(diào)控制節(jié)點(diǎn)31-37
• 3.4.1 MCU 選型32-34
• 3.4.2 串口 RS232 電路34
• 3.4.3 撥碼開關(guān)電路34-35
• 3.4.4 控制與報(bào)警電路35-37
• 3.5 電源管理模塊37-38
• 3.6 視頻監(jiān)控模塊38-40
• 3.6.1 攝像頭39
• 3.6.2 視頻監(jiān)控采集卡39-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 第四章 門式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)41-59
• 4.1 ZigBee 軟件開發(fā)平臺41-42
• 4.2 無線傳感網(wǎng)協(xié)議42-46
• 4.2.1 ZigBee 協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)42-43
• 4.2.2 Z-Stack 協(xié)議棧的軟件架構(gòu)43-46
• 4.3 基于 Z-Stack 的無線傳感網(wǎng)設(shè)計(jì)46-56
• 4.3.1 協(xié)調(diào)控制節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)47-49
• 4.3.2 傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)49-51
• 4.3.3 數(shù)據(jù)的發(fā)送與接受51-56
• 4.4 監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件開發(fā)56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 系統(tǒng)的調(diào)試59-65
• 5.1 功能模塊調(diào)試59-60
• 5.1.1 信號采集單元調(diào)試59
• 5.1.2 協(xié)調(diào)控制模塊調(diào)試59
• 5.1.3 上位機(jī)軟件調(diào)試59-60
• 5.1.4 視頻調(diào)試60
• 5.2 組網(wǎng)測試60-63
• 5.3 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 個(gè)人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 宋晶;沈興全;趙潤鵬;;基于組態(tài)王的PC機(jī)與單片機(jī)串口通信技術(shù)研究[J];化工自動化及儀表;2011年05期

2 秦相林;張海兵;張盈盈;;基于STC12C5A60S2的無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

3 司海飛;楊忠;王s

本文編號：300467