應(yīng)用于機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是融合了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、微機電系統(tǒng)技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的新的綜合型技術(shù)。目前在軍事、工業(yè)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、交通和醫(yī)療方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。同時針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究正逐步深化，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，它正逐漸深入到人類生產(chǎn)和生活的各個方面，必將成為一種給人類帶來革命性發(fā)展的新技術(shù)。
　　 生產(chǎn)過程智能化高度發(fā)展的今天，在機械系統(tǒng)引入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷具有重要的意義。在工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域

2、應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的手段具有傳統(tǒng)的有線傳感器手段無法比擬的優(yōu)勢。它具有布置靈活、適應(yīng)性強、快速自組網(wǎng)、無需職守、維護(hù)費用極低等優(yōu)點，甚至針對特殊應(yīng)用可以開發(fā)信息處理和智能控制的功能。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對機械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測可以更加方便快速的了解設(shè)備運行狀況，對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障做出準(zhǔn)確分析和判斷，提高設(shè)備的維護(hù)效率。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種應(yīng)用性極強的技術(shù)，作為其基本組成單元的無線傳感器節(jié)點有多種節(jié)點平臺解決方案。根據(jù)不同的監(jiān)測

3、對象首先要選擇不同的傳感器，具體到應(yīng)用則要考慮整個節(jié)點平臺適用性。在機械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用中，要達(dá)到高頻率、高速率、大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)纫缶鸵O(shè)計合理的節(jié)點平臺。在大量研讀節(jié)點平臺技術(shù)和芯片資料的基礎(chǔ)上，本文提出了適于機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的節(jié)點平臺方案，開發(fā)了底層程序，通過調(diào)試驗證了程序的可用性，并成功地將802.15.4/ZigBee協(xié)議棧應(yīng)用在節(jié)點平臺上。為后續(xù)在軟件和硬件方面的開發(fā)都打下了堅實的基礎(chǔ)。
　　 本文主要內(nèi)容如下：

4、r>　　 (1)本文以對比應(yīng)用較廣的幾個無線通信標(biāo)準(zhǔn)入手，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系特點和體系結(jié)構(gòu)。分析了作為基本標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.15.4協(xié)議及其采用的頻段特性和擴(kuò)頻機制，并介紹了以此為基礎(chǔ)的ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)。
　　 (2)節(jié)點硬件平臺的設(shè)計，分別以ADXL345作為傳感器模塊的核心元件、以MSP430單片機為微處理器模塊的核心，無線通信模塊則采用了CC2420模塊。詳述了ADXL345傳感器板的設(shè)計過程。