本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的電推船舶電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng)設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連海事大學》 2010年

基于ZigBee的電推船舶電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng)設計

馬川  

【摘要】： 電力推進船舶的電氣設備在安全航行中起著非常重要的作用,及時預測電氣設備的運行故障對于保證海上人命安全和財產(chǎn)安全具有重要意義。在電力推進船舶電氣設備的故障中,過熱是最初的表現(xiàn)形式,實現(xiàn)對電氣設備溫度的過熱監(jiān)測能夠有效的預防設備故障。本文總結(jié)了能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設備過熱監(jiān)測的各種方法及優(yōu)缺點和難度,設計了一種基于ZigBee的電力推進船舶電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng),用于電力推進船舶電氣設備的過熱監(jiān)測。 系統(tǒng)在設計過程中,以TI公司的CC2430為主芯片,設計并制作了傳感器節(jié)點和中心節(jié)點,構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件平臺,采用可控傳感器電源方案,實現(xiàn)了傳感器節(jié)點的硬件節(jié)能；以ZigBee協(xié)議棧為中心節(jié)點和傳感器節(jié)點的軟件基礎,設計了采集溫度的應用程序和通信的數(shù)據(jù)幀格式,采用軟件動態(tài)休眠節(jié)能和發(fā)射功率控制的方案,有效的延長了傳感器節(jié)點的使用壽命；以NI公司的Labview測控軟件為平臺,設計了上位機的監(jiān)測軟件,對組建的電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng)在實驗室條件下進行了綜合在線測試,驗證了系統(tǒng)的可靠性和可操作性。 本課題所設計的基于ZigBee的電力推進船舶電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng)創(chuàng)造性的將ZigBee無線技術(shù)應用于船舶電氣設備的過熱監(jiān)測,實現(xiàn)了電力推進船舶電氣設備溫度的精確測量,避免了高壓電氣設備有線測溫的局限,達到了預防電氣設備過熱故障的目的,為電力推進船舶監(jiān)測系統(tǒng)的應用提供了一種有效的解決方案。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：U665.1
【目錄】：

摘要5-6

Abstract6-10

第1章 緒論10-17

1.1 課題的研究背景及研究意義10-13

1.1.1 電力推進船舶概況10-11

1.1.2 電氣設備監(jiān)測的發(fā)展11-12

1.1.3 本課題的研究意義12-13

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡和ZigBee技術(shù)綜述13-15

1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展現(xiàn)狀13-14

1.2.2 ZigBee技術(shù)的發(fā)展及主要特點14-15

1.3 論文的主要研究內(nèi)容15-17

第2章 電推船舶電氣設備監(jiān)測系統(tǒng)的總體架構(gòu)和組網(wǎng)17-28

2.1 系統(tǒng)的總體設計方案17-21

2.1.1 系統(tǒng)的功能特點概述17-18

2.1.2 系統(tǒng)的設計要求18-20

2.1.3 系統(tǒng)的總體方案框架20-21

2.2 系統(tǒng)的組網(wǎng)過程分析21-27

2.2.1 ZigBee協(xié)議棧簡介22-24

2.2.2 中心節(jié)點組建網(wǎng)絡的過程24-25

2.2.3 傳感器節(jié)點加入網(wǎng)絡的過程25-27

2.3 本章小結(jié)27-28

第3章 電推船舶電氣設備監(jiān)測系統(tǒng)硬件的設計與實現(xiàn)28-44

3.1 ZigBee實現(xiàn)方案的選擇28

3.2 中心節(jié)點硬件電路設計28-37

3.2.1 微處理器模塊的設計29-32

3.2.2 RS485通信模塊的設計32-35

3.2.3 電源模塊的設計35-37

3.3 傳感器節(jié)點硬件電路設計37-43

3.3.1 電源模塊的設計37-39

3.3.2 溫度采集模塊的設計39-41

3.3.3 地址設置模塊的設計41-42

3.3.4 節(jié)點的屏蔽和抑制干擾措施42-43

3.4 本章小結(jié)43-44

第4章 電推船舶電氣設備監(jiān)測系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)44-67

4.1 軟件的總體結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)的功能44-48

4.1.1 ZigBee協(xié)議棧的工作過程44-46

4.1.2 系統(tǒng)軟件的總體結(jié)構(gòu)46-47

4.1.3 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的功能47-48

4.2 中心節(jié)點的軟件設計48-54

4.2.1 中心節(jié)點軟件流程設計49-50

4.2.2 RS485通信數(shù)據(jù)幀的設計50-54

4.3 傳感器節(jié)點的軟件設計54-59

4.3.1 傳感器節(jié)點的程序流程54-55

4.3.2 溫度采集模塊的軟件設計55-57

4.3.3 ZigBee無線通信的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)57-59

4.4 傳感器節(jié)點的節(jié)能控制59-65

4.4.1 傳感器節(jié)點的休眠59-61

4.4.2 傳感器節(jié)點的發(fā)射功率控制61-65

4.5 本章小結(jié)65-67

第5章 電推船舶電氣設備監(jiān)測系統(tǒng)的綜合測試67-79

5.1 Labview測控軟件簡介67-68

5.2 監(jiān)測點地址分配及監(jiān)控界面設計68-73

5.3 系統(tǒng)的綜合測試73-78

5.4 本章小結(jié)78-79

第6章 總結(jié)與展望79-81

參考文獻81-85

附錄A 電力推進船舶電氣設備監(jiān)測系統(tǒng)ZigBee中心節(jié)點85-86

附錄B 電力推進船舶電氣設備監(jiān)測系統(tǒng)ZigBee傳感器節(jié)點86-87

致謝87-88

研究生履歷88-89

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1 水韻;[N];中國船舶報;2009年

2 記者 甘豐錄;[N];中國船舶報;2010年

3 李志　王鵬程;[N];鎮(zhèn)江日報;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬川;基于ZigBee的電推船舶電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng)設計[D];大連海事大學;2010年

2 余崢嶸;電力線載波技術(shù)在船舶通信中的應用研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

3 曹立杰;單片機模糊控制晶閘管直流調(diào)壓系統(tǒng)的研究[D];大連海事大學;2003年

4 張江龍;船舶電力系統(tǒng)的分析與設計[D];大連海事大學;2010年

5 徐旭;船舶電站電源檢測的饋能型電子負載研究[D];武漢理工大學;2012年

6 宿利楠;船舶主配電板的設計與應用[D];大連海事大學;2012年

7 羅樂;船舶電力系統(tǒng)建模與控制[D];武漢理工大學;2011年

8 于尚民;浮動頻壓節(jié)能控制器調(diào)頻環(huán)節(jié)的設計與實現(xiàn)[D];大連海事大學;2012年

9 姜月;浮動頻壓節(jié)能控制器調(diào)壓環(huán)節(jié)的設計與實現(xiàn)[D];大連海事大學;2012年

10 戴紅平;基于Hamilton理論船舶電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究[D];武漢理工大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的電推船舶電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：189268