基于无线传感网的落水集装箱定位系统研制
本文选题:无线传感网 切入点:ZigBee协议 出处:《大连海事大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着海洋运输业的发展,越来越多的物品以集装箱的形式进行航运运输。伴随而来的集装箱落水事故也相对于以前有所增加。集装箱落水事故的发生,直接造成了人们巨大的经济利益损失,甚至有的集装箱装载着一些危险化学物品,落水后对海洋环境造成严重污染。因此对落水集装箱的及时打捞成为了当务之急,然而对落水集装箱的快速定位是对集装箱进行及时打捞的前提。无线传感网是由无线传感器节点通过自组织方式形成的动态网络,在环境监测、信息采集、目标探测定位以及目标追踪等领域有着广泛的应用。相对于传统的落水集装箱探测定位技术,无线传感网具有自组织、低功耗、低成本以及节点部署方便等优点,所以在落水集装箱的探测定位中,无线传感网发挥着不可替代的作用。本文基于无线传感网提出了一套对落水集装箱进行快速定位的系统。首先是设计了一套水声信号收发单元,用于实现基于水声信号处理的水下测距功能,在此基础上还设计了水面探测节点、安装在集装箱上的信标节点和控制中心的数据显示界面。布置在水面的探测节点利用ZigBee协议以自组织的方式形成一个无线传感网,从而使水面探测节点能够以有序的方式发射水声信号,与被探测的信标节点建立通信联系,实现基于TOF水面的探测节点和信标节点之间的测距。论文编写了水面探测节点、信标节点以及控制中心数据显示界面的软件程序,结合一定的节点坐标计算方法,在实验室和大型水池分别做了测试,给出了测试结果,实现了对落水集装箱的定位功能。
[Abstract]:With the development of the maritime industry, more and more goods for shipping in the form of containers. The containers into the accident also increased. Compared with the previous container into the accident, the direct cause of the people great economic losses, and even have the container loaded with dangerous chemicals, water pollution to the marine environment. So the water container salvage in time has become a pressing matter of the moment, but the rapid positioning of the water container is a prerequisite for the timely salvage of the container. The wireless sensor network is a dynamic network formed through self-organization by the wireless sensor node, collecting information in the field of environmental monitoring, target detection, localization and target tracking etc. a wide range of applications. Compared with the traditional water container detection and positioning technology, wireless sensor network has self-organization, low Power consumption, low cost and convenient node deployment, so the detection and location of the water container, the wireless sensor network plays an irreplaceable role. In this paper, the wireless sensor network is proposed based on a set of water container system rapid positioning. The first is to design a set of acoustic signal transceiver unit is used to realize the location the underwater acoustic signal processing based on the basis of this, the design of the water detection node and beacon node display interface and control center installed on the container. The data layout on the surface of the probe node using the ZigBee protocol to form a wireless sensor network by self-organizing way, so that the water detection node can transmit acoustic signals to in an orderly way, establish communication links with the beacon node detection, realize ranging between detection nodes and beacon nodes based on the TOF surface. The paper wrote The software program of water surface detection node, beacon node and data display interface of control center is tested by combining certain node coordinate calculation method in laboratory and large pool. The test results are given, and the location function of the container is realized.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U695.22;TP212.9;TN92
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,本文编号:1568343
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