面向機(jī)械振動監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)同步采集方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的信息采集系統(tǒng),運(yùn)用到機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域,不僅可以有效提高監(jiān)測系統(tǒng)的靈活性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,還能夠?qū)崿F(xiàn)對移動、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)測,具有重大的工程應(yīng)用價值。然而在實(shí)際的機(jī)械振動監(jiān)測應(yīng)用中,尤其是高頻振動信號同步采集對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。
　　本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用中的特點(diǎn)和實(shí)際需求,在課題組研制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)WSNs-G2.2的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種面向機(jī)械振動監(jiān)

2、測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)同步采集方法,實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動信號的高精度同步采集;同時設(shè)計(jì)出一種基于多信道的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議,在吞吐量、時延和丟包率等性能上較原有通信協(xié)議均有所提高,以保證數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸;最后,通過鋼制矩形框架進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,驗(yàn)證了自適應(yīng)同步采集方法的有效性。
　　本文首先根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用中的特點(diǎn)和實(shí)際需求,在課題組研制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)WSNs-G2.2的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種面向機(jī)

3、械振動監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)同步采集方法。該方法以周期性地發(fā)送同步指令,通過廣播同步啟動、跨層啟動采集和補(bǔ)償累積誤差三項(xiàng)措施提高同步精度,并自動完成對同步誤差的測量、計(jì)算和補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)高精度同步采集功能。
　　然后通過分析大量數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的要求,從提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、降低時延和負(fù)載均衡等角度考慮,提出一種基于多信道的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議。該協(xié)議采用多信道分配方法來降低干擾和沖突,并利用分包重傳機(jī)制提高網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸性能。通過