多功能太陽能一體化航標(biāo)燈研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著我國水路運(yùn)輸系統(tǒng)的迅速發(fā)展，內(nèi)河航運(yùn)規(guī)模變得越來越大，航道監(jiān)控不力帶來的經(jīng)濟(jì)損失也日益嚴(yán)重。作為江河與海洋船舶航行的重要助航標(biāo)志，航標(biāo)燈為船舶安全便利地航行提供了信息服務(wù)。航標(biāo)燈技術(shù)在水運(yùn)業(yè)創(chuàng)造了巨大的安全效益，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，由早期的煤油航標(biāo)燈到現(xiàn)在的太陽能航標(biāo)燈，它的發(fā)展跟隨社會(huì)的需求與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而進(jìn)步。太陽能航標(biāo)燈作為當(dāng)前較先進(jìn)的航標(biāo)燈，仍存在功能單一、易被過往船舶撞損、需人工定期逐一檢查、管理維護(hù)成本高等缺陷。如何實(shí)

2、現(xiàn)航標(biāo)燈工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、避免被撞擊以及被撞擊后報(bào)警成為廣大航道人員十分關(guān)注的問題。
　　 本課題提出多功能太陽能一體化航標(biāo)燈設(shè)計(jì)：采用高精度的GPS偽距差分定位和溫度補(bǔ)償大量程超聲波測(cè)距技術(shù)，實(shí)現(xiàn)防撞預(yù)警功能；結(jié)合GPRS無線通信技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能。這種航標(biāo)燈設(shè)計(jì)為基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化航道的建設(shè)提供有效的參考方案，對(duì)航道的安全和管理信息化水平的提高具有重要意義。本課題主要工作如下：
　　 1)采用

3、模塊化的設(shè)計(jì)方法，基于低功耗的設(shè)計(jì)原則，對(duì)電源管理單元、前端數(shù)據(jù)采集單元、防撞預(yù)警單元、GPRS無線傳輸單元和可視化管理單元進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的低功耗控制。
　　 2)采用溫度補(bǔ)償大量程超聲波測(cè)距方法，完成能準(zhǔn)確快速的超聲波測(cè)距功能的開發(fā)(20m量程)。
　　 3)采用GPS偽距差分定位新方法，減小定位誤差，實(shí)現(xiàn)誤差范圍<3米的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　 4)采用GPRS無線傳輸技術(shù)完成超聲波測(cè)距數(shù)據(jù)、GPS