物联网中生产过程监控系统的设计与应用

发布时间：2017-10-03 20:27

  本文关键词：物联网中生产过程监控系统的设计与应用

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【摘要】：随着数字信息技术和网络技术的高速发展,人们的生活、生产与通讯、信息的关系日益紧密,以物与物、人与物之间信息交互为核心的物联网技术应运而生。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展,而生产过程的监督控制又是近年来研究的热门,物联网的产生和发展也为生产过程的监控注入了新的血液。在能源生产过程中,生产安全性与实效性一直是生产过程中最重要的部分,所以防范突发事件、提高信息传输的实时性十分必要。而通过物联网生产系统对生产过程的监控,可以有效提高安全系数和生产效率。物联网是典型的异构网络,节点分布广泛,信息种类繁多,而且生产现场环境复杂,互联网技术多用于人与人之间的信息交互,并不适用于物联网生产中复杂的物物交互与人物交互。本文以煤炭生产过程为参考对象,开发了用于煤炭的能源生产过程监控系统,并对如何提高系统应对突发事件和传输实时数据的能力进行了深入研究。本文的主要工作如下:(1)对物联网的产生、发展以及生产中的应用现状进行介绍;通过学习,了解掌握物联网数据特点,并结合互联网数据处理方法,将其应用于物联网中。(2)以煤炭生产为例,总结其在物联网生产过程的特点,研究生产过程中的控制机制,搭建综合生产应用平台。(3)针对物联网环境下,对生产安全的要求,将心跳机制进行改进,提出自适应心跳机制。通过自动检测网络负载状况,计算发送心跳频率,减小网络占用;并将心跳包分成普通包、加急包两种,增加机制的可靠性。从而更准确的解节点状态,以此加强生产安全性。(4)针对物联网环境下,对信息实时性的要求,通过结合RSSI测距法与定位算法,提供移动节点实时信息,文中又提出了三维空间定位未知节点的算法,扩大定位的空间范围,用以提高信息实时性。
【关键词】：物联网 过程监控 安全性 实时性
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD67;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景和意义11-14
• 1.1.1 课题研究的背景11-12
• 1.1.2 课题研究的意义12-13
• 1.1.3 课题研究的现状13-14
• 1.2 课题主要工作14-16
• 1.3 论文组织结构16-17
• 第2章 相关技术介绍17-33
• 2.1 无线网络节点故障检测17-21
• 2.1.1 节点故障检测分类18
• 2.1.2 心跳故障检测机制18-20
• 2.1.3 SA-HD心跳检测算法20-21
• 2.2 无线传感器定位21-32
• 2.2.1 基于测距的定位技术22-24
• 2.2.2 基于测距的定位算法24-28
• 2.2.3 ZigBee相关技术介绍28-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第3章 生产监控系统需求分析33-40
• 3.1 系统需求概述33
• 3.2 总体需求分析33-34
• 3.3 功能性需求分析34-39
• 3.3.1 信息采集监控模块功能分析35-37
• 3.3.2 存储分析处理模块功能分析37-38
• 3.3.3 其它系统模块功能分析38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 生产监控系统设计40-65
• 4.1 系统设计概述40-41
• 4.2 系统总体设计41-47
• 4.3 信息采集监控模块设计47-64
• 4.3.1 节点状态信息采集设计49-55
• 4.3.2 节点位置信息采集设计55-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 生产监控系统实现65-74
• 5.1 系统平台搭建65-66
• 5.2 心跳机制检验66-71
• 5.3 测距定位检验71-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第6章 总结与展望74-76
• 6.1 工作总结74-75
• 6.2 工作展望75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80

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