本文選題：ZigBee網(wǎng)絡(luò)　切入點(diǎn)：隧道照明控制系統(tǒng)　出處：《西安理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：現(xiàn)今,我國(guó)的高速公路建設(shè)事業(yè)正處在快速發(fā)展的階段,公路隧道作為高速公路的一個(gè)重要組成部分,在國(guó)家建設(shè)中也受到了高度重視。傳統(tǒng)的隧道照明控制系統(tǒng)存在通訊穩(wěn)定度差、智能化程度低、隧道內(nèi)照度分布不均、維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題,使得隧道照明系統(tǒng)的管理和維護(hù)面臨很大困難。因此,為了改變目前公路隧道照明控制系統(tǒng)有線傳輸帶來(lái)的能源浪費(fèi),本文分析和研究了現(xiàn)有ZigBee路由算法和隧道照明控制方式,主要研究工作可概括如下:1.提出一種基于分層的ZigBee混合路由改進(jìn)算法(LBZIR: Layer Based ZigBee Improved Routing algorithm)。該算法以增強(qiáng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和最大限度延長(zhǎng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)壽命為目標(biāo)。LBZIR算法的思想是采用分層的結(jié)構(gòu),首先按一定規(guī)則將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)分成若干邏輯簇,第一層網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器和各簇簇首節(jié)點(diǎn)組成,采用AODVjr算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸;其次,每個(gè)邏輯簇組成第二層網(wǎng)絡(luò),通過(guò)采用基于鄰居表的跳數(shù)最優(yōu)的Cluster-Tree算法來(lái)優(yōu)化簇內(nèi)路由,降低網(wǎng)絡(luò)平均跳數(shù),同時(shí)減輕較低深度節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。最后使用OMNET++網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對(duì)本文提出的改進(jìn)算法進(jìn)行多方面仿真與對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示ZigBee網(wǎng)絡(luò)采用分層的結(jié)構(gòu),不僅可以減少路由請(qǐng)求廣播帶來(lái)的冗余信息,提升ZigBee網(wǎng)絡(luò)性能,還可以降低相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo),增加網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。2.將LBZIR算法應(yīng)用于公路隧道照明控制系統(tǒng)中。公路隧道照明控制系統(tǒng)主要包括三個(gè)組成部分:遠(yuǎn)程控制中心、無(wú)線控制器和無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。本文從公路隧道照明的實(shí)際需求出發(fā),闡述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。遠(yuǎn)程控制中心指具有人機(jī)交互界面功能的管理軟件,用來(lái)向各個(gè)隧道發(fā)送控制命令和監(jiān)控隧道的照明情況。首先根據(jù)項(xiàng)目需求分析,設(shè)計(jì)了公路隧道照明控制系統(tǒng)的整體架構(gòu);其次,詳細(xì)闡述了上位機(jī)軟件的功能模塊、業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì);最后給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊的部分界面截圖以及對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試,實(shí)現(xiàn)公路隧道照明控制系統(tǒng)的智能化和信息化。
[Abstract]:Nowadays, highway construction in our country is in the stage of rapid development. Highway tunnel, as an important part of highway, has also been attached great importance to in the national construction.The traditional tunnel lighting control system has some problems, such as poor communication stability, low intelligence, uneven distribution of illumination in the tunnel, high maintenance cost and so on, which makes the management and maintenance of tunnel lighting system face great difficulties.Therefore, in order to change the energy waste caused by the wired transmission of highway tunnel lighting control system, this paper analyzes and studies the existing ZigBee routing algorithms and tunnel lighting control methods, the main research work can be summarized as follows: 1.A hierarchical ZigBee hybrid routing algorithm named LBZIR (Layer Based ZigBee Improved Routing algorithm) is proposed.The idea of this algorithm is to enhance the coverage of ZigBee network and extend the lifetime of ZigBee network to the maximum extent. The idea of LBZIR algorithm is to adopt a hierarchical structure. Firstly, all nodes in the network are divided into several logical clusters according to certain rules.The first layer is composed of the coordinator and the cluster head nodes, and the AODVjr algorithm is used to transmit the data between the nodes. Secondly, each logical cluster constitutes the second layer network, which optimizes the intra-cluster routing by using the Cluster-Tree algorithm, which is based on the optimal hop number of neighbor tables.Reduce the average number of hops in the network and reduce the load of the lower depth nodes at the same time.Finally, OMNET network simulation software is used to simulate and compare the improved algorithm in this paper. The results show that the ZigBee network adopts hierarchical structure, which can not only reduce the redundant information brought by routing request broadcast.Improve ZigBee network performance, can also reduce the corresponding network overhead, increase network scalability. 2.The LBZIR algorithm is applied to the lighting control system of highway tunnel.The road tunnel lighting control system consists of three parts: remote control center, wireless controller and wireless sensor node.This paper describes the design and implementation of remote control system based on the actual demand of highway tunnel lighting.Remote control center is a management software with man-machine interface function, which is used to send control commands to each tunnel and monitor the lighting of the tunnel.Firstly, according to the project demand analysis, the whole structure of the highway tunnel lighting control system is designed. Secondly, the function module, business process and database design of the upper computer software are described in detail.Finally, some interface screenshots of the system implementation module and the test of the system are given to realize the intellectualization and informatization of the highway tunnel lighting control system.
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U453.7;TN92

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王梁錢(qián);;剖析短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及其應(yīng)用[J];通訊世界;2017年01期

2 陳上甫;;高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及建議[J];交通科技;2016年06期

3 溫超;丁霞;王冬青;高寧寧;;基于ZigBee的圖書(shū)館無(wú)線溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2016年02期

4 王志偉;;公路隧道照明自動(dòng)控制技術(shù)設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2016年05期

5 王福敏;吳夢(mèng)軍;李科;;穿山過(guò)水看隧道——“十二五”公路隧道建設(shè)成就概述及“十三五”科技發(fā)展展望[J];中國(guó)公路;2016年07期

6 王中生;黃動(dòng)力;陳國(guó)紹;楊森;;基于ZigBee的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2014年02期

7 于寶X;胡瑜;;GIS和ZigBee技術(shù)在農(nóng)業(yè)溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年01期

8 李莉;黃莉靜;劉教民;張棟;;Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究與OPNET仿真[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

9 于海業(yè);羅瀚;任順;隋媛媛;;ZigBee技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用進(jìn)展與展望[J];農(nóng)機(jī)化研究;2012年08期

10 鄭琛;曹斌;;ZigBee技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J];通信技術(shù);2012年05期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 ;2015年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[N];中國(guó)交通報(bào);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張成良;基于ZigBee的遠(yuǎn)程田間監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 張乾;公路隧道照明智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2016年

3 何雪勤;ZigBee技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 吳非;基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

5 郭威;基于ZigBee的無(wú)線智能路燈系統(tǒng)研究[D];北京交通大學(xué);2014年

6 馬海潮;ZigBee網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性及分簇路由協(xié)議的研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 楊光旭;基于OMNeT++平臺(tái)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)研究[D];山東師范大學(xué);2012年

8 張曉娜;基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

9 王勝平;基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路燈監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

10 黃沈磊;基于ZigBee的自組網(wǎng)無(wú)線路燈控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];蘇州大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1722767