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基于MEMS传感器的无线船舶振动检测系统
| 论文题名： | 基于MEMS传感器的无线船舶振动检测系统 |
| 关键词： | 船舶振动检测系统;无线通讯网络;速度传感器;响应滤波器;数据处理 |
| 摘要： | 随着船舶及航海技术的发展，船舶正在向更大、更快、更轻的方向发展。船舶振动检测及主动振动控制正在船舶设计和制造领域中起到越来越重要的作用，与振动有关的学科技术发展离不开有效的振动检测系统作为坚实的数据基础。传统的有线振传感器网络价格昂贵，布设困难，不易大量布设，因此，本文设计了一种以MEMS加速度传感器为基础，结合Zigbee无线通讯网络的船舶振动检测网络。 首先，在国内外大型结构物以及相关领域振动检测的背景下，结合船舶振动检测的实际需求，确定整个系统的主要设计目的与意义，并系统分析研究了国内外在相关领域的研究现状。 其次，本文设计了组成整个系统的硬件装置，包括在模块化设计思想指导下组成无线传感器节点的振动传感器模块、控制处理模块、无线通讯等以及与之配套组成传感器网络的协调器模块。文中设计了各个模块的电路以及PCB布局，并对各个部分的实现进行了说明。 然后，本文设计了相关数据处理算法，包括用于对原始信号进行滤波的无限冲击响应滤波器，以及将加速度时间序列转换为频谱序列的快速傅里叶变换算法。本文还在ZigBee网络协议的基础上，设计了传感器网络的拓扑结构和组网程序，设计了软件系统，其中包括各个模块的底层程序设计以及包括数据库和用户交互界面在内的数据集中处理软件。 最后，在系统的软硬件设计完成后，在实际环境下进行了现场试验，成功提取了有效数据并与现场观测状态进行比对，证明系统运行顺利且能够有效采集数据，较好的完成了设计指标，测试了系统的实用性和稳定性。 |
| 作者： | 魏飞 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 付斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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