首页> 中文学位 >基于ZigBee与GPRS融合组网技术的远程监控系统
【6h】

基于ZigBee与GPRS融合组网技术的远程监控系统

代理获取

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外的研究现状与发展趋势

1.2.1 无线传感器网络重点研究技术与现状

1.2.2 国内外的现状和发展趋势

1.3 本文主要的研究内容及论文结构安排

1.3.1 本文研究内容

1.3.2 本文结构安排

1.4 本章小结

第2章 主要技术概述和系统总体方案设计

2.1 短距离无线通信技术ZigBee

2.1.1 ZigBee技术概述

2.1.2 ZigBee的技术特征及其应用

2.1.3 ZigBee协议体系结构

2.1.4 ZigBee网络拓扑结构

2.2 远程GPRS通信网络技术

2.3 其他短距离无线通信技术

2.4 远程监控系统总体方案设计

2.5 本章小结

第3章 ZigBee与GPRS融合组网的研究与设计

3.1 ZigBee与GPRS融合组网总体设计

3.2 ZigBee与GPRS网关硬件设计

3.2.1 主要器件介绍

3.2.2 GPRS通信模块设计

3.3 ZigBee与GPRS网关软件设计

3.3.1 GPRS通讯程序设计

3.3.2 STM8S207CB通讯程序设计

3.4 基于ZigBee的无线传感器网络的设计

3.4.1 基于ZigBee的无线传感器网络总体设计

3.4.2 ZigBee协调器建立网络

3.4.3 ZigBee路由器、终端加入网络

3.4.4 ZigBee网络自愈功能设计

3.4.5 ZigBee网络数据传输设计

3.5 本章小结

第4章 基于ZigBee与GPRS融合组网技术的路灯远程监控系统的设计

4.1 路灯远程监控系统革新的必要性以及性能

4.2 路灯远程监控系统的整体架构设计

4.3 路灯远程监控系统硬件电路的设计

4.3.1 实时时钟电路设计

4.3.2 光强度监测电路设计

4.3.3 外部数据存储电路设计

4.3.4 现场调试电路设计

4.3.5 单灯开关控制电路

4.3.6 电压电流检测电路

4.4 集中控制器软件设计

4.4.1 经纬度计算开关灯时间算法

4.4.2 实时时钟程序设计

4.4.3 光强度采集程序设计

4.5 单灯控制器软件设计

4.5.1 电压电流监测程序设计

4.5.2 单灯状态数据发送程序设计

4.6 本章小结

第5章 远程监控中心设计

5.1 LabWindows/CVI简介

5.1.1 LabWindows/CVI的开发环境

5.1.2 基于LabWindows/CVI的程序设计

5.2 监控中心软件设计

5.3 本章小结

第6章 系统测试结果及分析

6.1 系统硬件平台的搭建

6.2 ZigBee网络系统性能测试

6.2.1 协调器建网

6.2.2 其他节点加入网络

6.2.3 自愈能力的测试

6.3 路灯远程监控系统的整体性能测试

6.3.1 路灯远程监控系统功能测试

6.3.2 单灯节点自愈能力测试

6.4 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 论文工作总结

7.2 未来工作展望

致谢

参考文献

附录1:在读期间发表的学术论文及参加的科研项目

附录2:GPRS通信模块硬件PCB图

附录3:集中控制器硬件PCB图

附录4:单灯控制器硬件PCB图

展开▼

摘要

随着社会不断的发展,监控系统不断地深入社会各方面的应用,同时也对监控系统提出了更多更高的要求。针对传统监控系统操作难度大、维护不便、运行成本高、劳动强度大以及布线困难等缺点,研制一套无线型、智能化、维护更方便的监控系统,将会具有很好的经济效益和社会效益。对社会的发展进步能够起到很大的推动作用。
   本文在分析监控系统的工作原理和应用特点的基础上,研究设计了一套由双层通信系统组成的远程监控系统,即远程无线通信与短距离无线通信融合的通信方案。通过对目前无线通信技术的研究分析,提出了基于ZigBee与GPRS融合组网的远程监控系统的方案。ZigBee是一种介于IEEE802.11无线局域网与蓝牙技术之间的无线通信协议。ZigBee为用户提供了一个低功耗、低成本、适中的数据传输速率、低复杂度、高容量以及短距离通信的无线通信解决方案,广泛运用于工业控制等领域。
   首先,本文在分析ZigBee协议与协议栈的基础上,以无线单片机CC2530为硬件基础,设计了基于ZigBee的无线传感器网络。通过对协议各层功能的深入分析,对ZStack协议栈进行了相应的配置,设计了系统应用程序,实现了ZigBee网络的自组网以及自愈的能力,同时对网络内数据通信方式进行了深入研究,实现了网络内多种数据通信模式。在对GPRS网络深入了解的基础上,完成了GPRS通信模块以及TCP/IP连接的设计。通过ZigBee与GPRS网关,实现了ZigBee网络与互联网进行远程无线数据交互。这样,基于ZigBee与GPRS融合组网的远程监控系统平台就已经搭建完毕。
   其次,本文通过结合路灯监控这一应用,完成了基于ZigBee与GPRS融合组网技术的路灯远程监控系统。该路灯远程监控系统由远程监控中心软件、集中控制器以及路灯单灯控制器组成。远程监控中心软件为一个以LabWindows/CVI软件为平台的TCP服务器;集中控制器则是GPRS模块、微控制器、ZigBee协调器组成:路灯单灯控制器则是ZigBee终端节点。通过对系统各功能的应用测试,系统基本上能够满足路灯监控需求。
   本论文设计的远程监控系统拥有友好的人机交互界面,结合不同的传感器模块,能够满足多种应用需求。相对传统的监控系统,不仅实现了双层无线通信,降低了布线成本,而且具有维护方便、智能化、操作简便以及组网方便等优势。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号