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基于ZigBee技术的船用电缆在线监测装置研制
| 论文题名： | 基于ZigBee技术的船用电缆在线监测装置研制 |
| 关键词： | 船用电缆;电缆监测;传感器网络;计算机技术 |
| 摘要： | 船舶空间相对封闭，其电力系统发生故障就可能引发难以想象的灾难，对电力系统中电缆电流、温度等参数进行监测可以预知可能发生的故障。同时，电缆绝缘热老化研究等相关课题也需要电缆电流、温度数据支持。本文以ZigBee无线技术为基础，设计了新的船舶电缆在线监测系统，实现了对电缆多点的电流、温度无线监控及数据存储。 本系统应用ZigBee无线通讯技术构建了无线传感网络。系统选用由无线龙公司生产的无线射频模块CC2430作为构成ZigBee网络的硬件基础，选用由TI公司开发的Z-stack作为核心软件。网络使用树型拓扑结构，存在三种不同的硬件节点，所有节点都配有无线射频模块CC2430以加入系统无线网络。第一种节点为兼作网络协调器的采集节点，它的功能为建立无线网络，收集、显示并存储电缆数据，并为用户提供设置系统的操作接口，它的硬件还包括液晶显示屏、按键、时钟芯片及MicroSD卡。第二种为传感节点，它们一般作为网络终端节点使用，在有条件持续供电时也可当路由节点，每个传感节点上都挂接了三个电流传感器、三个温度传感器及一个温湿度传感器，它们将周期性的睡眠、苏醒、收集传感器数据，并将数据无线发送给采集节点，传感节点还需要优化它们的射频发射功率，以降低可能造成的电磁干扰，并减少电池能耗。第三种是为网络无法覆盖的传感节点而添加的路由节点，它的功能仅限于为传感节点的数据路由，它的硬件仅包括一个无线射频模块及电池。最后，我们用船用电缆和恒流电源在实验室内搭建了实验平台，模拟电缆在船上的运行状态，用本监测系统对电缆状态进行监测，并对传感节点的能耗进行评估。实验证明，系统可成功组网，并实现了船用电缆多点的电流、温度监测和数据存储，电池的续航能力能满足监测需要。 |
| 作者： | 杨筱琳 |
| 专业： | 电工理论与新技术 |
| 导师： | 王宁会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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