本文關(guān)鍵詞：基于GPRS的帶式輸送機(jī)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè) 短距離射頻通信 GPRS技術(shù) CC430 SimpliciTI協(xié)議

【摘要】：當(dāng)前，無線監(jiān)測(cè)已成為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要技術(shù)手段，它利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，能夠適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，具有很強(qiáng)的抗干擾能力和實(shí)時(shí)通信等優(yōu)勢(shì)。就目前來看，工業(yè)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還沒有形成完善的體系。本課題來源于南京康迪欣公司，以工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)為背景，提出了一種安全可靠的工業(yè)無線監(jiān)測(cè)方案，將射頻通信技術(shù)與GPRS/GSM通信技術(shù)應(yīng)用到帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，解決了復(fù)雜環(huán)境下的布線難題，課題的研究具有一定理論和應(yīng)用價(jià)值。 論文介紹了國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，分析了帶式輸送機(jī)常見故障出現(xiàn)的原因并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)方案；通過比較各種通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)，選用了短距離射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，并針對(duì)其在通信距離上的限制，引入GPRS技術(shù)，建立了從現(xiàn)場(chǎng)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的通信鏈路。論文提出了基于GPRS的帶式輸送機(jī)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體構(gòu)架，該系統(tǒng)由傳感器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)前端數(shù)據(jù)采集和射頻收發(fā)，針對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)之間可能出現(xiàn)的通信鏈路故障，，提出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，系統(tǒng)增加路由節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃�。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，并設(shè)計(jì)了備用SMS報(bào)警功能，用于提示GPRS通信異常。為了滿足帶式輸送機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境要求以及避免短距離通信過程中的數(shù)據(jù)沖突，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)移植了SimpliciTI協(xié)議，并設(shè)計(jì)了一種鏈狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)中心能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和記錄現(xiàn)場(chǎng)工作情況，由MicrosoftAccess數(shù)據(jù)庫平臺(tái)統(tǒng)一管理上傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并采用Visual Studio平臺(tái)設(shè)計(jì)了可視化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)軟件。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件主要包括現(xiàn)場(chǎng)信息（輸送帶跑偏、帶速、溫度）采集電路、CC430單片機(jī)核心電路、報(bào)警電路、存儲(chǔ)電路、射頻收發(fā)電路和GPRS通信電路等，并基于硬件電路設(shè)計(jì)了相應(yīng)軟件程序，最終設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 通過對(duì)帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，基于無線通信的數(shù)據(jù)傳輸方法穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，效果良好，達(dá)到課題設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè) 短距離射頻通信 GPRS技術(shù) CC430 SimpliciTI協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH222;TP274
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-13
• 1.2.1 帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 帶式輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3 本文的章節(jié)安排13-14
• 1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)14
• 本章小結(jié)14-15
• 第二章 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成與相關(guān)理論15-27
• 2.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成與實(shí)現(xiàn)15
• 2.2 帶式輸送機(jī)故障分析及監(jiān)測(cè)方法15-18
• 2.2.1 帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理15-16
• 2.2.2 帶式輸送機(jī)跑偏的監(jiān)測(cè)16
• 2.2.3 帶式輸送機(jī)帶速的監(jiān)測(cè)16-17
• 2.2.4 帶式輸送機(jī)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)17-18
• 2.3 短距離無線通信理論18-23
• 2.3.1 短距離無線通信技術(shù)的比較與選擇18-20
• 2.3.2 SimpliciTI 協(xié)議體系結(jié)構(gòu)20-22
• 2.3.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和幀結(jié)構(gòu)22-23
• 2.4 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和 GPRS 相關(guān)技術(shù)23-26
• 2.4.1 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸23
• 2.4.2 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)23-25
• 2.4.3 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與應(yīng)用25-26
• 本章小結(jié)26-27
• 第三章 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)27-49
• 3.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)27-29
• 3.1.1 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案27-28
• 3.1.2 路由節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案28
• 3.1.3 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案28-29
• 3.2 傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)電路的設(shè)計(jì)29-34
• 3.2.1 跑偏開關(guān)工作原理及電路29-30
• 3.2.2 接近開關(guān)式速度監(jiān)測(cè)原理及電路30-32
• 3.2.3 開關(guān)量輸入信號(hào)隔離與整形電路32-33
• 3.2.4 非接觸式溫度傳感器工作原理及電路33-34
• 3.3 CC430 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-36
• 3.3.1 CC430 單片機(jī)簡(jiǎn)介34-35
• 3.3.2 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路35-36
• 3.3.3 JTAG 接口電路36
• 3.4 基于 CC1101 內(nèi)核的無線射頻模塊接口電路36-39
• 3.4.1 射頻模塊簡(jiǎn)介36-38
• 3.4.2 射頻收發(fā)電路設(shè)計(jì)38-39
• 3.4.3 天線選型與匹配電路設(shè)計(jì)39
• 3.5 GPRS 模塊電路設(shè)計(jì)39-42
• 3.5.1 SIM300 模塊介紹39-40
• 3.5.2 GPRS 通信電路設(shè)計(jì)40-42
• 3.6 存儲(chǔ)模塊電路設(shè)計(jì)42-43
• 3.7 報(bào)警電路設(shè)計(jì)43
• 3.8 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電源模塊設(shè)計(jì)43-47
• 3.8.1 電源總體設(shè)計(jì)43-44
• 3.8.2 AC-DC 電源轉(zhuǎn)換電路44-45
• 3.8.3 直流電壓轉(zhuǎn)換電路45-47
• 3.9 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) PCB 設(shè)計(jì)47-48
• 3.9.1 PCB 總體設(shè)計(jì)47
• 3.9.2 PCB 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)47-48
• 本章小結(jié)48-49
• 第四章 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-72
• 4.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)規(guī)劃49-50
• 4.2 傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)50-56
• 4.2.1 傳感器節(jié)點(diǎn)軟件流程50-51
• 4.2.2 單片機(jī)初始化51
• 4.2.3 帶速監(jiān)測(cè)程序51-53
• 4.2.4 溫度采集程序53-55
• 4.2.5 RTC 模塊軟件設(shè)計(jì)55-56
• 4.3 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)56-61
• 4.3.1 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)軟件流程56-57
• 4.3.2 存儲(chǔ)模塊軟件設(shè)計(jì)57-58
• 4.3.3 聲光報(bào)警軟件設(shè)計(jì)58-59
• 4.3.4 GPRS 通信程序設(shè)計(jì)59-60
• 4.3.5 SMS 短信發(fā)送程序60-61
• 4.4 短距離通信軟件設(shè)計(jì)61-67
• 4.4.1 無線通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)61-62
• 4.4.2 系統(tǒng)組網(wǎng)過程62-64
• 4.4.3 射頻模塊參數(shù)配置及初始化64-65
• 4.4.4 SimpliciTI 協(xié)議棧的移植65-67
• 4.4.5 其他相關(guān)函數(shù)代碼67
• 4.5 數(shù)據(jù)中心服務(wù)端軟件67-71
• 4.5.1 數(shù)據(jù)中心軟件設(shè)計(jì)思路67-68
• 4.5.2 通信單元功能模塊68-69
• 4.5.3 數(shù)據(jù)顯示單元功能模塊69-70
• 4.5.4 數(shù)據(jù)庫單元功能模塊70-71
• 本章小結(jié)71-72
• 第五章 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果與分析72-81
• 5.1 系統(tǒng)組裝72-74
• 5.2 傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)試與結(jié)果分析74-77
• 5.3 射頻通信實(shí)驗(yàn)與分析77-79
• 5.3.1 通信距離測(cè)試77
• 5.3.2 組網(wǎng)測(cè)試77-79
• 5.4 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試79-80
• 5.4.1 GPRS 連網(wǎng)測(cè)試79-80
• 5.4.2 GPRS/SMS 切換功能測(cè)試80
• 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81
• 6.2 展望81-83
• 附錄 A 系統(tǒng)原理圖83-85
• 附錄 B 系統(tǒng)電路板圖85-88
• 附錄 C 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-89
• 參考文獻(xiàn)89-90

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號(hào)：714094