基于WSN與CAN總線的船舶液艙監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)計研究.pdf

1、船舶液艙遙測系統(tǒng)是船舶自動化控制的重要組成部分,通過對液艙內(nèi)的液位、溫度、氣體壓力和液貨密度等重要參數(shù)進行實時采集,監(jiān)測船舶壓載艙、燃油艙、淡水艙及船舶吃水狀態(tài)等,對液貨管理、船舶穩(wěn)性分析以及船舶航行安全有著重要意義。工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通信和傳感器技術(shù)是液艙遙測技術(shù)的關(guān)鍵,液艙遙測系統(tǒng)的發(fā)展與計算機信息自動化的應(yīng)用有著密切關(guān)系。
　　 根據(jù)船舶液艙監(jiān)測的應(yīng)用特點,本文首先總結(jié)了傳統(tǒng)液艙監(jiān)測通信網(wǎng)絡(luò)(如RS485總線等)的不足,然后結(jié)

2、合WSN與CAN總線技術(shù)的發(fā)展及其目前在船舶機艙等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,提出了基于二者的混合型監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計思路,將有線和無線兩種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢互補應(yīng)用于船舶液艙監(jiān)測。該設(shè)計從整體架構(gòu)出發(fā),提出監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的硬件解決方案,完成網(wǎng)關(guān)節(jié)點和傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計和軟件系統(tǒng)的設(shè)計編寫;系統(tǒng)設(shè)計中選用AT89S51、SJA1000和CC2430等主流芯片。根據(jù)整體設(shè)計,主要解決了ZigBee網(wǎng)絡(luò)與CAN總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換和物理連接,底層傳感器節(jié)點的無線組網(wǎng)和管理,以

3、及船舶液艙的傳感器選型和布置等問題,專門設(shè)計了用于無線節(jié)點之間ZigBee協(xié)議應(yīng)用層通信的幀結(jié)構(gòu)。
　　 通過在實驗室條件下搭建測試平臺,進行了無線節(jié)點之間的點到點通信距離測試,以及傳感器節(jié)點與上位機通信的綜合測試,證明該混合型監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的正確性和可行性?；赪SN與CAN總線的混合型監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)能更好的完成對船舶液艙的監(jiān)測,安裝靈活易于維護,并與其他類型的監(jiān)測系統(tǒng)具有較高的兼容性和可移植性,對于提高船舶自動化水平和研究物聯(lián)網(wǎng)在船