基于ZigBee/GSM技术的塔机智能预警系统
发布时间：2021-05-19 14:34
近年来,随着经济和社会的快速发展,各类高层和超高层建筑不断涌现,塔式起重机作为现代化建筑施工的必备设备,由于具有塔身高、起吊重量大、覆盖范围广和工作效率高等优点,在装卸和建筑等领域起着极其重要的作用,未来的发展趋势必须是塔身不断升高,起重量越来越重,覆盖范围更加广泛,但是塔式起重机的安全问题也日益严峻,我国每年都会发生多起塔机安全事故,为了避免危险事故的发生,保护国家和人民的生命财产安全,本文以传感器技术、嵌入式计数、ZigBee技术和短消息技术为基础,设计了一种基于ZigBee/GSM的塔机智能安全预警系统。本文通过对塔机的运行机构原理和无线通信技术的研究,提出了塔机智能预警系统的总体解决方案,并对系统的总体架构和功能进行了分析,当传感器实际检测的值超过设定的安全值时,通过无线网络提示报警,在此基础上利用TI公司研发的业界领先的CC2430射频芯片完成了硬件平台的电路设计,并采用精简版的ZigBee协议栈实现了软件的设计,然后分别采取了硬件和软件的抗干扰措施,最后在此平台上做了详细的测试,完成系统的整体设计。本文的创新点在于采用两种无线通信相结合的方式,不仅省去了复杂的布线,消除了有...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 塔机安全监控国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 塔机监控系统的发展趋势
1.3.1 整体系统的一体化
1.3.2 软件的智能化
1.3.3 新型器件和新技术的应用
1.4 论文的结构和主要研究内容
1.4.1 论文的结构
1.4.2 论文主要研究内容
第二章 塔机监控系统整体方案
2.1 塔式起重机介绍
2.1.1 塔机结构及安全保护装置
2.1.2 传统安全保护装置的缺陷
2.2 监控方案设计
2.2.1 系统方案的选择
2.2.2 监控方案的整体结构
2.2.3 监控方案的功能要求
2.3 传感器的选择与安装
2.3.1 传感器的选择
2.3.2 传感器的安装
2.4 系统的开发流程
2.5 本章小结
第三章 ZigBee技术和GSM短消息
3.1 ZigBee技术概述
3.1.1 ZigBee技术标准
3.1.2 ZigBee技术优势
3.2 ZigBee协议架构
3.3 短消息业务简介
3.3.1 短消息的特点
3.3.2 短消息的控制模式
3.3.3 短消息编码
3.4 本章小结
第四章 系统硬件设计
4.1 ZigBee模块
4.1.1 ZigBee芯片的选择
4.1.2 ZigBee芯片CC2430
4.1.3 CC2430外围电路
4.1.4 ZigBee模块复位电路
4.2 传感器模块
4.3 无线网关模块
4.3.1 GSM芯片MC37i
4.3.2 SIM卡接口设计
4.3.3 指示灯电路
4.3.4 RS232电路
4.4 电源电路设计
4.5 本章小结
第五章 系统软件设计
5.1 初始化模块程序设计
5.2 数据输入程序设计
5.3 ZigBee组网实现
5.3.1 节点数据包发送实现
5.3.2 节点数据包接受实现
5.4 终端节点程序设计
5.5 网关程序程序设计
5.6 本章小结
第六章 塔机预警系统可靠性分析和测试
6.1 干扰原因分析
6.2 抗干扰设计
6.2.1 硬件措施
6.2.2 软件措施
6.3 系统测试与实验
6.3.1 系统实验平台
6.3.2 系统实验内容及结果
6.3.3 实验结论
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 论文工作总结
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士研究生期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]开放实验室GSM移动预约系统软件设计[J]. 关静丽,曹荣敏. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2011(02)
[2]智能电表短距离无线通信检测研究[J]. 梅罚敏,王思彤,袁瑞铭,田海亭. 电力系统通信. 2010(10)
[3]基于MSSTATELRWPAN协议栈的无线检测网络[J]. 张树勇. 福建电脑. 2010(03)
[4]塔机:行业整体向好[J]. 喻乐康. 建筑机械. 2010(03)
[5]工程起重机:2010年增幅10%[J]. 沈永明. 建筑机械. 2010(03)
[6]基于ZigBee的工业仪表无线数据采集系统的设计[J]. 沈晓昱,李文军,孙斌. 工业控制计算机. 2009(11)
[7]基于AT89S52与GSM的短消息收发系统[J]. 芦盛,李正岱. 山西农业大学学报(自然科学版). 2009(05)
[8]基于GSM的远程家庭监控及报警系统的设计[J]. 刘昌珍. 安防科技. 2008(08)
[9]水下装备用锂离子电池的研制进展[J]. 刘勇,梁霍秀. 电源技术. 2008(07)
[10]无线组网ZigBee规范与芯片编程初探[J]. 范海绍,袁爱娣. 今日科苑. 2008(06)
硕士论文
[1]无线传感器网络节点设计及Delphi监控软件开发[D]. 宋杰.河北大学 2010
[2]基于锥形光栅的高分辨率绝对式光学编码器[D]. 杨静.浙江大学 2010
[3]一种塔机安全监控与数据传输系统的设计与实现[D]. 张本义.大连海事大学 2009
[4]基于ZigBee的煤矿瓦斯监测系统的研究与实现[D]. 吴呈瑜.中北大学 2008
[5]基于ARM的定位系统的实现[D]. 王雪.南京理工大学 2005
[6]GPS-GSM车载控制器的设计与实现[D]. 杨为.武汉理工大学 2005
本文编号：3195933
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 塔机安全监控国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 塔机监控系统的发展趋势
1.3.1 整体系统的一体化
1.3.2 软件的智能化
1.3.3 新型器件和新技术的应用
1.4 论文的结构和主要研究内容
1.4.1 论文的结构
1.4.2 论文主要研究内容
第二章 塔机监控系统整体方案
2.1 塔式起重机介绍
2.1.1 塔机结构及安全保护装置
2.1.2 传统安全保护装置的缺陷
2.2 监控方案设计
2.2.1 系统方案的选择
2.2.2 监控方案的整体结构
2.2.3 监控方案的功能要求
2.3 传感器的选择与安装
2.3.1 传感器的选择
2.3.2 传感器的安装
2.4 系统的开发流程
2.5 本章小结
第三章 ZigBee技术和GSM短消息
3.1 ZigBee技术概述
3.1.1 ZigBee技术标准
3.1.2 ZigBee技术优势
3.2 ZigBee协议架构
3.3 短消息业务简介
3.3.1 短消息的特点
3.3.2 短消息的控制模式
3.3.3 短消息编码
3.4 本章小结
第四章 系统硬件设计
4.1 ZigBee模块
4.1.1 ZigBee芯片的选择
4.1.2 ZigBee芯片CC2430
4.1.3 CC2430外围电路
4.1.4 ZigBee模块复位电路
4.2 传感器模块
4.3 无线网关模块
4.3.1 GSM芯片MC37i
4.3.2 SIM卡接口设计
4.3.3 指示灯电路
4.3.4 RS232电路
4.4 电源电路设计
4.5 本章小结
第五章 系统软件设计
5.1 初始化模块程序设计
5.2 数据输入程序设计
5.3 ZigBee组网实现
5.3.1 节点数据包发送实现
5.3.2 节点数据包接受实现
5.4 终端节点程序设计
5.5 网关程序程序设计
5.6 本章小结
第六章 塔机预警系统可靠性分析和测试
6.1 干扰原因分析
6.2 抗干扰设计
6.2.1 硬件措施
6.2.2 软件措施
6.3 系统测试与实验
6.3.1 系统实验平台
6.3.2 系统实验内容及结果
6.3.3 实验结论
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 论文工作总结
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士研究生期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]开放实验室GSM移动预约系统软件设计[J]. 关静丽,曹荣敏. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2011(02)
[2]智能电表短距离无线通信检测研究[J]. 梅罚敏,王思彤,袁瑞铭,田海亭. 电力系统通信. 2010(10)
[3]基于MSSTATELRWPAN协议栈的无线检测网络[J]. 张树勇. 福建电脑. 2010(03)
[4]塔机:行业整体向好[J]. 喻乐康. 建筑机械. 2010(03)
[5]工程起重机:2010年增幅10%[J]. 沈永明. 建筑机械. 2010(03)
[6]基于ZigBee的工业仪表无线数据采集系统的设计[J]. 沈晓昱,李文军,孙斌. 工业控制计算机. 2009(11)
[7]基于AT89S52与GSM的短消息收发系统[J]. 芦盛,李正岱. 山西农业大学学报(自然科学版). 2009(05)
[8]基于GSM的远程家庭监控及报警系统的设计[J]. 刘昌珍. 安防科技. 2008(08)
[9]水下装备用锂离子电池的研制进展[J]. 刘勇,梁霍秀. 电源技术. 2008(07)
[10]无线组网ZigBee规范与芯片编程初探[J]. 范海绍,袁爱娣. 今日科苑. 2008(06)
硕士论文
[1]无线传感器网络节点设计及Delphi监控软件开发[D]. 宋杰.河北大学 2010
[2]基于锥形光栅的高分辨率绝对式光学编码器[D]. 杨静.浙江大学 2010
[3]一种塔机安全监控与数据传输系统的设计与实现[D]. 张本义.大连海事大学 2009
[4]基于ZigBee的煤矿瓦斯监测系统的研究与实现[D]. 吴呈瑜.中北大学 2008
[5]基于ARM的定位系统的实现[D]. 王雪.南京理工大学 2005
[6]GPS-GSM车载控制器的设计与实现[D]. 杨为.武汉理工大学 2005
本文编号：3195933
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3195933.html
