基于無線傳感器網絡的化工裝備數據采集技術研究.pdf

1、流程工業(yè)生產是現代社會經濟發(fā)展的重要支柱,其產品涵蓋了現代人類生產生活的各個領域,已經成為人類生產生活必不可少的一部分。然而,在設備生產運行過程中,如何有效地實現過程控制與安全性監(jiān)測,一直是生產企業(yè),甚至是社會關注的重點。人為定期地停機檢查方式已不再適合自動化連續(xù)生產體系的需要,而且傳統(tǒng)的有線式傳感測控系統(tǒng)存在布線復雜、網絡維護困難等缺點,也逐漸難以滿足特殊生產環(huán)境的需要。無線傳感器網絡的研究與發(fā)展,使其在眾多領域的實際應用中已經突顯出

2、巨大潛力。
　　本文采用先進的無線傳感網絡技術和計算機測控技術,對化工裝備狀態(tài)實時監(jiān)測的技術和方法進行了研究,初步開發(fā)設計了基于無線傳感器網絡的化工裝備運行狀態(tài)數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以無線傳感器網絡代替?zhèn)鹘y(tǒng)有線式傳感測控系統(tǒng),集數據采集、數據分析與處理、信息顯示、數據遠程共享功能于一體,可以較好的滿足化工裝備運行狀態(tài)實時監(jiān)測的需要。
　　本文的研究工作主要有以下幾個方面:
　　1、總結了設備狀態(tài)監(jiān)測技術和無線傳感器

3、網絡技術的研究與應用現狀,提出了一種基于無線傳感器網絡和有線以太網相結合的化工裝備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),對該異構網絡的整體結構了討論,并詳細分析了各組成部分的功能與實現途徑;此外,對系統(tǒng)的路由算法以及現場級節(jié)點通信能力等關鍵技術進行了論述和分析。
　　2、按照功能作用將無線傳感器網絡設備分為兩大類,即現場級無線傳感器節(jié)點和車間級網關節(jié)點,分別分析和設計了兩類傳感器的軟硬件功能并進行了實現;采用Zigbee技術,實現了基于Zigbee協(xié)議的

4、自組織無線傳感器網絡的組建與室內溫度數據采集功能。
　　3、根據化工裝備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的總體架構,開發(fā)設計了基于虛擬儀器軟件LabVIEW2011的監(jiān)測中心上位機軟件平臺系統(tǒng),利用仿真信號,模擬驗證與實現了對網關設備上傳的設備狀態(tài)數據的各種處理功能,包括采集、顯示、分析、存儲以及遠程數據共享與發(fā)布等。
　　4、分析了數據融合對于資源有限的無線傳感器網絡的重要意義,通過基于算加權平均的分批估計法以及基于哈爾小波變換算法,結合仿真