基于WIA-PA的船舶數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、船舶航行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理對(duì)于船舶航行安全有著極為重要的作用,但是我國(guó)船舶的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)還處于發(fā)展中的階段,還沒(méi)能推出較強(qiáng)綜合性和較智能的船舶數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),從而造成了船舶航行數(shù)據(jù)不能得到綜合處理的困難,給船舶的駕駛?cè)藛T帶來(lái)極大的不便,不僅浪費(fèi)了人力資源,而且也增加了安全隱患,嚴(yán)重阻礙著我國(guó)航運(yùn)事業(yè)的蓬勃發(fā)展。如何能設(shè)計(jì)出一套高可靠性、高效率、良好實(shí)時(shí)性的船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)是解決這一隱患的當(dāng)務(wù)之急。
　　 由

2、于船舶結(jié)構(gòu)復(fù)雜及采集的數(shù)據(jù)類型種類繁多等原因,使得船舶數(shù)據(jù)信息源的分布極為復(fù)雜。單純依賴船載有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全部航行數(shù)據(jù)采集、傳輸和集成的功能。此外,由于船艙內(nèi)條件復(fù)雜,在傳感器很多的情況下,過(guò)多的傳輸線不僅給布線人員增加了負(fù)擔(dān),而且對(duì)于后期布線,有時(shí)是無(wú)法完成的。此外,線路維護(hù)負(fù)擔(dān)較重,一旦傳輸線被損壞就會(huì)導(dǎo)致信息的不正常傳輸。
　　 針對(duì)這一問(wèn)題,本論文提出了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的船舶數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)計(jì)方案。采用工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

3、標(biāo)準(zhǔn)WIA-PA協(xié)議,創(chuàng)新地將基于WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到船舶上來(lái)。WIA網(wǎng)絡(luò)是一款完全符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用于過(guò)程自動(dòng)化的WIA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通信規(guī)范(WIA-PA)的高可靠、低成本、超低功耗的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),此網(wǎng)絡(luò)不僅適用于家庭自動(dòng)化、環(huán)境檢測(cè)、醫(yī)療護(hù)理等低速率、低成本、近距離、數(shù)據(jù)量較少的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集和監(jiān)控系統(tǒng),而且特別適用于工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化及工廠自動(dòng)化領(lǐng)域。
　　 研究方案采用了嵌入式技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技

4、術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了一種新型船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。各個(gè)傳感器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與管理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。最后由管理終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。利用WIA-PA標(biāo)準(zhǔn),充分發(fā)揮其分層的組織模式、自適應(yīng)的跳頻模式與自動(dòng)重傳機(jī)制、用戶可以方便地使用和管理、功耗低、可靠性高、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。在船舶內(nèi),多個(gè)無(wú)線傳感器設(shè)備、無(wú)線監(jiān)控設(shè)備、無(wú)線路由器和無(wú)線網(wǎng)關(guān)組成一個(gè)多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個(gè)設(shè)備符合統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn),可以方便地任意新增或替換無(wú)線監(jiān)控設(shè)備,從