基于6LoWPAN的起重机能耗监测网络实现

发布时间：2017-03-30 21:05

  本文关键词：基于6LoWPAN的起重机能耗监测网络实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文针对传统大型起重机监测系统使用有线传输容易带来采集点移动性差、布局和扩展不便等问题，设计了一种基于6LoWPAN的起重机能耗监测的无线传感器网络系统。这为起重机能耗、安全状况的监控和其设计改造提供了数据支撑。论文选题源于江苏省质量技术监督局“起重机能耗检测与评价技术研究”科技项目。论文主要进行了以下研究： 首先分析了无线传感器网络的发展现状与趋势，结合起重机行业的自身需求，给出了基于无线传感器网络的起重机能耗监测系统的总体架构。并且分析了该系统需要采集的物理量、相应的传感器类型和部署点，对系统采集网络进行了总体设计。分析了目前主流的无线方案，确定了适合起重机工作环境的CC2530射频芯片，并设计了它与常见传感器接口的硬件连接方法。 然后分析了6LoWPAN体系结构中各层使用到的关键技术。结合Contiki源码，总结了各层的功能与特定功能的配置方法。通过对UDP数据包在6LoWPAN体系结构中的处理流程作详细分析与阐述之后，总结出应用层向下调用的接口函数。将Contiki2.6系统移植到了CC2530芯片上，分析了RPL路由协议和RPL路由功能模块在Contiki系统中的配置方法，并且在CC2530上实现了RPL路由功能，完成了无线传感网络和IPv6网络的互联。在此基础之上，设计了传感器在Contiki系统下的驱动程序和节点应用层数据采集程序。 最后，为了验证系统的传感器数据采集功能和无线多跳通信性能，在Cooja上进行了通信仿真、RPL网络拓扑构建测试，和起重机现场采集测试。并且测试了采集节点数量对无线传感器网络丢包率的影响。测试结果表明，该网络达到原定设计目标，能够满足起重机能耗监测的需求。
【关键词】：无线传感网 起重机能耗 6LoWPAN Contiki CC2530
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH21;TP274
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 图清单11-14
• 表清单14-15
• 1 绪论15-20
• 1.1 课题的研究背景与意义15-17
• 1.2 国内外研究现状17-18
• 1.3 主要研究内容18
• 1.4 本文的结构安排18-20
• 2 系统总体结构和节点硬件设计20-28
• 2.1 系统需求分析20
• 2.2 起重机能耗监测系统总体设计20-22
• 2.3 采集节点硬件设计22-26
• 2.4 中心汇聚节点硬件设计26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 3 Contiki 操作系统分析与移植28-43
• 3.1 Contiki 操作系统的分析28-37
• 3.2 Contiki 操作系统在基于 IAR 的 CC2530 上移植37-42
• 3.3 本章小结42-43
• 4 系统网络节点的应用软件设计43-77
• 4.1 IPV6 与 WSN 融合的相关技术43-58
• 4.2 RPL 路由协议与程序分析58-67
• 4.3 数据采集节点传感器驱动程序设计67-69
• 4.4 无线射频通信驱动程序设计69-75
• 4.5 节点应用层数据采集程序设计75-76
• 4.6 本章总结76-77
• 5 实验仿真与测试77-87
• 5.1 网络仿真77-78
• 5.2 数据连通性测试78-80
• 5.3 基于 UDP 传输的 RPL 通信功能测试80-83
• 5.4 现场数据采集测试83-86
• 5.5 本章总结86-87
• 6 结论与展望87-88
• 6.1 本文的主要工作总结87
• 6.2 进一步工作的建议87-88
• 参考文献88-91
• 作者简历91-93
• 学位论文数据集93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 胡海霞;王珏;;基于GPS/GIS/GPRS/WSN的起重机能耗与排放实时监测系统[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2012年02期

2 徐效雷;宋泊明;郭玲玲;原维晨;徐钊;;起重机能耗监测节点设计[J];工矿自动化;2013年11期

3 张峰;宋泊明;徐溪;徐钊;;矿用起重机能耗感知系统Sink节点设计[J];工矿自动化;2014年02期

  本文关键词：基于6LoWPAN的起重机能耗监测网络实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：278066