基于無線傳感網(wǎng)的落水集裝箱定位系統(tǒng)研制
本文選題:無線傳感網(wǎng) 切入點(diǎn):ZigBee協(xié)議 出處:《大連海事大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著海洋運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,越來越多的物品以集裝箱的形式進(jìn)行航運(yùn)運(yùn)輸。伴隨而來的集裝箱落水事故也相對(duì)于以前有所增加。集裝箱落水事故的發(fā)生,直接造成了人們巨大的經(jīng)濟(jì)利益損失,甚至有的集裝箱裝載著一些危險(xiǎn)化學(xué)物品,落水后對(duì)海洋環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此對(duì)落水集裝箱的及時(shí)打撈成為了當(dāng)務(wù)之急,然而對(duì)落水集裝箱的快速定位是對(duì)集裝箱進(jìn)行及時(shí)打撈的前提。無線傳感網(wǎng)是由無線傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式形成的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò),在環(huán)境監(jiān)測(cè)、信息采集、目標(biāo)探測(cè)定位以及目標(biāo)追蹤等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)的落水集裝箱探測(cè)定位技術(shù),無線傳感網(wǎng)具有自組織、低功耗、低成本以及節(jié)點(diǎn)部署方便等優(yōu)點(diǎn),所以在落水集裝箱的探測(cè)定位中,無線傳感網(wǎng)發(fā)揮著不可替代的作用。本文基于無線傳感網(wǎng)提出了一套對(duì)落水集裝箱進(jìn)行快速定位的系統(tǒng)。首先是設(shè)計(jì)了一套水聲信號(hào)收發(fā)單元,用于實(shí)現(xiàn)基于水聲信號(hào)處理的水下測(cè)距功能,在此基礎(chǔ)上還設(shè)計(jì)了水面探測(cè)節(jié)點(diǎn)、安裝在集裝箱上的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)和控制中心的數(shù)據(jù)顯示界面。布置在水面的探測(cè)節(jié)點(diǎn)利用ZigBee協(xié)議以自組織的方式形成一個(gè)無線傳感網(wǎng),從而使水面探測(cè)節(jié)點(diǎn)能夠以有序的方式發(fā)射水聲信號(hào),與被探測(cè)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)建立通信聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)基于TOF水面的探測(cè)節(jié)點(diǎn)和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的測(cè)距。論文編寫了水面探測(cè)節(jié)點(diǎn)、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)以及控制中心數(shù)據(jù)顯示界面的軟件程序,結(jié)合一定的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算方法,在實(shí)驗(yàn)室和大型水池分別做了測(cè)試,給出了測(cè)試結(jié)果,實(shí)現(xiàn)了對(duì)落水集裝箱的定位功能。
[Abstract]:With the development of the maritime industry, more and more goods for shipping in the form of containers. The containers into the accident also increased. Compared with the previous container into the accident, the direct cause of the people great economic losses, and even have the container loaded with dangerous chemicals, water pollution to the marine environment. So the water container salvage in time has become a pressing matter of the moment, but the rapid positioning of the water container is a prerequisite for the timely salvage of the container. The wireless sensor network is a dynamic network formed through self-organization by the wireless sensor node, collecting information in the field of environmental monitoring, target detection, localization and target tracking etc. a wide range of applications. Compared with the traditional water container detection and positioning technology, wireless sensor network has self-organization, low Power consumption, low cost and convenient node deployment, so the detection and location of the water container, the wireless sensor network plays an irreplaceable role. In this paper, the wireless sensor network is proposed based on a set of water container system rapid positioning. The first is to design a set of acoustic signal transceiver unit is used to realize the location the underwater acoustic signal processing based on the basis of this, the design of the water detection node and beacon node display interface and control center installed on the container. The data layout on the surface of the probe node using the ZigBee protocol to form a wireless sensor network by self-organizing way, so that the water detection node can transmit acoustic signals to in an orderly way, establish communication links with the beacon node detection, realize ranging between detection nodes and beacon nodes based on the TOF surface. The paper wrote The software program of water surface detection node, beacon node and data display interface of control center is tested by combining certain node coordinate calculation method in laboratory and large pool. The test results are given, and the location function of the container is realized.
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:U695.22;TP212.9;TN92
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