基于Mesh网络的机坪保障设备数据采集系统设计

发布时间：2017-04-09 18:09

  本文关键词：基于Mesh网络的机坪保障设备数据采集系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：国内民航现阶段,虽然机场拥有先进的生产运营管理系统,实现机场各保障管理单位的联网,但系统并未辐射到机坪生产环节。绝大部分机坪保障设备的日常运营管理仍然靠人工目视签单,手持通话的方式进行。这种数据采集与传递方式使得数据准确度低、实时性差、集成度不高,同时会增加机场的人力成本。机坪生产环节信息化建设相对滞后日益成为制约机场航班保障能力提升的瓶颈。为解决上述问题,本课题对面向机坪保障设备的数据采集系统实现方法进行研究。相关研究包括以下内容:首先,对机坪保障设备数据采集系统进行了详细的需求分析。以此为基础,通过对比现有的机坪无线通信技术方案,提出了一种基于Mesh网络通信技术的数据采集方法。同时针对机坪的环境与功能需求,采用C/S与B/S混合架构对系统整体结构进行设计。其次,针对本系统所使用的Mesh网络,对其原理、设计原则进行研究。采用802.11Mesh作为底层基础协议,并结合机坪空间结构完成Mesh主干数据传输网络的拓扑结构设计;在此基础上对其信号干扰、覆盖范围以及性能进行仿真与分析,并在山东烟台机场进行了实际组网实现。再次,本文以400Hz航空地面电源为例,对机坪保障设备的数据采集终端机进行设计。主要部件及功能概括为,采用Modbus总线连接PLC与传感器完成数据参量的采集,采用工控机为主处理器实现终端无线接入,数据本地存储以及上层服务器数据同步。最后,对本系统的上层服务器软件架构以及运行界面进行设计与试运行测试。系统实际运行结果显示,设计的802.11Mesh网络性能满足机场实际数据传输需求;该系统能够有效的完善机场原有的运营管理系统,提升机场信息化水平,具有一定的创新性与应用价值。
【关键词】：机坪保障设备 数据采集 802.11 Mesh 802.11 Mesh性能分析 C/S、B/S混合架构
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V351.3;TN929.5;TP274.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.1.1 课题背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 民航机坪保障设备数据采集通讯方式研究现状10-12
• 1.2.2 Mesh网络技术发展现状12-13
• 1.3 论文的主要工作内容13-15
• 第二章 系统结构15-19
• 2.1 系统功能需求分析15-16
• 2.2 系统结构设计16-18
• 2.3 本章小结18-19
• 第三章 Mesh网络结构设计与性能分析19-30
• 3.1 Mesh网络概述19-22
• 3.1.1 802.11协议族19
• 3.1.2 基于 802.11的无线Mesh19-20
• 3.1.3 Mesh网络的拓扑结构20-22
• 3.2 Mesh网络设计与实现22-24
• 3.2.1 mesh网络设计22-23
• 3.2.2 Mesh网络实现23-24
• 3.3 Mesh网络性能分析24-29
• 3.3.1 信号干扰分析24-25
• 3.3.2 信号覆盖范围25-27
• 3.3.3 Mesh网络性能仿真分析27-29
• 3.4 Mesh网络性能测试29
• 3.5 本章小结29-30
• 第四章 数据采集终端机设计30-43
• 4.1 终端机系统结构30-31
• 4.2 终端机硬件设计31-35
• 4.2.1 主要功能部件选型31-32
• 4.2.2 嵌入式操作系统选取32
• 4.2.3 传感器数据采集32-34
• 4.2.4 身份识别模块34-35
• 4.3 终端机软件设计35-42
• 4.3.1 系统软件流程35-36
• 4.3.2 嵌入式数据库设计36-37
• 4.3.3 Modbus数据采集程序的实现37-40
• 4.3.4 IPC软件设计40-41
• 4.3.5 终端机实现与调试41-42
• 4.3.6 提高可靠性的措施42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 上层软件设计与实现43-48
• 5.1 软件体系架构43
• 5.2 上层数据服务器软件与运行界面43-45
• 5.3 数据同步技术45-47
• 5.4 本章小结47-48
• 第六章 结论48-49
• 参考文献49-52
• 附录A (攻读学位期间发表的论文)52-53
• 致谢53-54
• 作者简介54

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本文编号：295823