【范文】无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用
 【摘要】 传统的设备状态监测系统一般都采用有线模式,但是在有些场合下,现场条件恶劣,传感器布线不便、或者走线成本过高,都会限制系统的使用,而监测仪器中,特别是传感器端,电缆的故障或破损也会影响仪器的正常使用,增加了对维修工作的要求。针对这种情况,本文对无线通信技术的理论和实现方式进行了研究,设计了一种面向机械设备振动信号采集和利用Zigbee无线通信技术进行数据传输的无线远程监测系统,该系统集数据采集、传输和处理于一体,克服了传统在线监测系统位于某些特殊工况下无法使用的缺陷,具有很大的实用性。本文主要完成了以下几方面的工作：(1)分析了设备状态监测和无线通信技术的国内外研究概况,阐述了选题的目的和意义。(2)结合设备振动监测系统的实际需求和设计原则,提出了基于Zigbee技术的无线远程监测系统总体方案,阐述了系统的工作方式,分析了监测系统需要解决的关键技术和设计思路。(3)研究了当前主要的短距离无线通信技术,对短距离无线通信技术作了比较,选定Zigbee技术作为无线数据传输的通信方案,并分析了Zigbee技术的特点和协议架构。(4)选取了合适的ICP加速度传感器以及无线通信芯片CC2430,设计...
【Abstract】 Usually, most of the equipment status monitoring system adopts the cable to connect the cable model, but in some cases, site conditions, sensor wiring inconvenience or walk line cost will limit condition monitoring and fault diagnosis system for using. Transmission cable’s fault or breakage also affects the normal use of apparatus, increased to maintenance requirements in monitoring instrument. Based on this consideration, on the analysis of the key technology of Zigbee, the thesis presented a d...
【关键词】 无线传感器网络； 状态监测； Zigbee； CC2430；
【Key words】 Wireless sensor networks； state monitoring； Zigbee； CC2430；
【范文目录】
摘要 4-5
Abstract 5-6
1 绪论 10-17
    1.1 国内外发展概况 10-14
        1.1.1 设备状态监测发展概况 10-12
        1.1.2 无线通信技术发展概况 12-13
        1.1.3 嵌入式技术发展概况 13-14
    1.2 课题的来源、目的和意义 14-15
        1.2.1 课题的来源 14
        1.2.2 课题的目的和意义 14-15
    1.3 本论文的主要工作 15-16
    1.4 本章小结 16-17
2 系统总体设计方案 17-26
    2.1 系统设计目标与设计原则 17-18
        2.1.1 设计目标 17
        2.1.2 设计原则 17-18
    2.2 系统总体方案设计 18-20
        2.2.1 总体架构 18-19
        2.2.2 实现技术选择 19-20
    2.3 设计方法和思路 20-25
        2.3.1 设计方法的确定 20-21
        2.3.2 设计环境的构建 21-24
        2.3.3 设计思路和步骤 24-25
    2.4 本章小结 25-26
3 无线通信方案的确定 26-35
    3.1 无线通信技术基本理论 26-28
        3.1.1 传播与通信距离 26-28
        3.1.2 多址接入与多路访问 28
    3.2 几种短距离无线通信技术 28-31
        3.2.1 短距离无线通信技术的特征 28-29
        3.2.2 短距离无线通信技术的应用 29-30
        3.2.3 Zigbee与其他无线通信协议的比较 30-31
    3.3 Zigbee技术分析研究 31-34
        3.3.1 Zigbee技术的特点 31-32
        3.3.2 Zigbee技术的协议架构 32-34
    3.4 本章小结 34-35
4 无线传感器节点的设计 35-50
    4.1 无线传感器节点概述 35-36
        4.1.1 无线传感器节点的构成 35-36
        4.1.2 无线传感器节点的设计原则 36
    4.2 传感器模块的设计 36-41
        4.2.1 传感器的选用指标 37-38
        4.2.2 传感器的选用 38
        4.2.3 前端调理 38-40
        4.2.4 A/D转换 40-41
    4.3 无线通信模块设计 41-45
        4.3.1 芯片选型 41-42
        4.3.2 无线射频芯片CC2430 42-43
        4.3.3 CC2430外围电路设计 43-45
    4.4 传感器节点抗干扰设计 45-46
    4.5 传感器节点软件设计 46-49
        4.5.1 终端节点入网设计 47-48
        4.5.2 终端节点数据发送接收设计 48-49
    4.6 本章小结 49-50
5 无线通信网络拓扑结构及其实现 50-56
    5.1 网络拓扑结构的分类 50-51
    5.2 设备监测星型拓扑结构 51-52
    5.3 协议栈移植和无线通信的实现 52-55
        5.3.1 协调器的组网与数据收发实现 53
        5.3.2 终端节点的入网与数据发送实现 53-55
    5.4 本章小结 55-56
6 结论与展望 56-58
    6.1 研究总结 56
    6.2 工作展望 56-58
参考文献 58-64
附录 65-69