学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

冷链运输监测网络组成与自组技术的研究

作 者: 韩瑜
导 师: 杜太行
学 校: 河北工业大学
专 业: 控制工程
关键词: 冷链运输 STM32 GPRS 无线自组网 防碰撞算法
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 3次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


根据冷链运输监测集中监管、局域分布、整体流动的特点,要求参与监测的节点功耗低、体积小,系统网络结构稳定性强、抗干扰力强。本文根据实际需求,设计了冷链运输监测系统。系统由数据采集节点、数据汇转节点、和远程服务器三部分组成。首先,本文设计了无线星型二级网络结构。第一级为GPRS网络,连接服务器与数据汇转节点,达到远程监测目的;第二级为无线传感器网络,连接数据汇转节点与数据采集节点,实现自组网。针对冷链运输的环境特点,定义了适于冷链车辆运输的自主网络协议,功耗低、抗干扰能力强。在传统的二叉树和帧时隙Aloha算法基础上做了融合改进,采用二叉树与帧时隙Aloha融合的防碰撞算法,可有效降低组网过程中信号传输的碰撞率,保证快速有效组网。其次,本文设计并实现了数据汇转节点的软硬件方案。数据汇转节点以STM32微处理器为控制核心,采用GPRS模块上传数据至服务器,采用基于SX1212芯片的无线模块进行无线组网,配合GPS模块采集车辆运行位置,将采集到的数据存入TF卡中备份。用分任务的模式设计软件程序,增加程序的可读性,有助于后期的管理和功能的增加。测试结果表明,本系统运行稳定,安全节能,二级网络稳定可靠,自定组网协议安全节能,适用于冷链物流环境。系统能有效监测温湿度、电池电量、行车路线信息,减少物流损耗,保证冷链运输过程顺利安全进行。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-14
  §1-1 课题研究背景  10
  §1-2 课题研究意义  10-11
  §1-3 课题研究现状  11-12
  §1-4 论文结构  12-14
第二章 冷链运输监测系统总体设计  14-19
  §2-1 系统总体结构  14-15
    2-1-1 系统设计目标  14
    2-1-2 系统总体结构  14-15
  §2-2 数据采集节点  15-16
  §2-3 数据汇转节点  16-18
  §2-4 远程服务器  18
  §2-5 本章小结  18-19
第三章 冷链运输监测系统网络组成  19-32
  §3-1 无线自组网介绍  19-21
    3-1-1 无线自组网特点  19-20
    3-1-2 无线自组网络协议模型  20-21
  §3-2 冷链运输监测系统网络组成与设计  21-31
    3-2-1 GPRS 网络  21-26
    3-2-2 无线传感器网络  26-31
  §3-3 本章小结  31-32
第四章 数据汇转节点硬件设计  32-50
  §4-1 电源电路  32-35
    4-1-1 电池充放电管理电路  32-34
    4-1-2 DC-DC 降压电路  34-35
  §4-2 主芯片  35-39
    4-2-1 Cortex-M3 内核  35-36
    4-2-2 时钟  36-37
    4-2-3 实时时钟(RTC)  37
    4-2-4 低功耗模式  37-38
    4-2-5 主电路  38-39
  §4-3 GPRS 功能模块  39-42
    4-3-1 主电路  40
    4-3-2 指示灯电路  40-41
    4-3-3 手动复位电路  41-42
    4-3-4 SIM 卡电路  42
  §4-4 无线传输模块  42-46
    4-4-1 主电路  43-44
    4-4-2 工作模式  44-45
    4-4-3 场强检测功能  45
    4-4-4 天线匹配电路  45-46
  §4-5 GPS 模块  46-48
    4-5-1 主电路  46
    4-5-2 数据格式  46-48
  §4-6 TF 卡  48-49
  §4-7 本章小结  49-50
第五章 数据汇转节点软件设计  50-59
  §5-1 软件整体结构  50-51
  §5-2 初始化软件设计  51-55
    5-2-1 各功能初始化  51
    5-2-2 申请指令  51-54
    5-2-3 自动组网  54-55
  §5-3 子任务软件设计  55-58
    5-3-1 采集温湿度数据  55-56
    5-3-2 上报温湿度数据  56
    5-3-3 采集电池电量数据  56
    5-3-4 上报电池电量数据  56
    5-3-5 采集处理 GPS 信息  56-57
    5-3-6 处理即时指令  57-58
  §5-4 本章小结  58-59
第六章 冷链运输监测网络的测试与实现  59-66
  §6-1 采集精准测试  59-61
    6-1-1 测试方法  59-60
    6-1-2 测试结果与分析  60-61
  §6-2 网络通信测试  61-62
    6-2-1 GPRS 通信测试  61-62
    6-2-2 无线通信测试  62
  §6-3 整体行车测试  62-65
    6-3-1 测试方法  62-64
    6-3-2 测试结果与分析  64-65
  §6-4 本章小结  65-66
第七章 总结与展望  66-67
  §7-1 工作总结  66
  §7-2 研究展望  66-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
攻读学位期间所取得的相关科研成果  72

相似论文

  1. 列车动态监控系统的研究,U284.48
  2. 窃电实时监控与欠费管理系统的研究,TM73
  3. 偏远地区配电变压器防盗监控系统的设计,TM421
  4. 基于GPRS和GPS的汽车防盗系统设计,TN929.5
  5. 基于GPRS的LED显示屏控制系统的研究与设计,TN873
  6. 基于GPRS的无线数据采集与传输系统设计,TP274.2
  7. 基于RFID的车辆出入管理系统防碰撞技术研究,TP315
  8. GPRS/EGPRS网络优化研究,TN929.5
  9. 水情自动监测系统的设计与实现,P335
  10. 太湖水体透明度远程监测系统的研究与应用,TP274
  11. 基于GPRS的安全工器具信息管理系统,TP315
  12. 基于GPRS,Xbee-Pro无线通信模块组建的无线传感器网络的应用,TN929.5
  13. 基于NEL的GTP协议分析及监控系统的设计和实现,TN929.5
  14. 基于GPRS技术的远程自动抄表系统的研究,TM76
  15. 昌乐GPRS路灯照明远程监控节能项目的风险管理研究,U491.53
  16. 嵌入式智能家居监控系统研究与设计,TP273.5
  17. 智能电表的设计和实现,TM933.4
  18. 嵌入式手持移动设备上地理信息展示的低功耗实现,TP311.52
  19. 基于嵌入式Linux的GPRS远程监控系统研究,TN929.5
  20. 基于ARM的电火花线切割机控制系统的研究,TG484
  21. 基于STM32无位置传感器无刷直流电机控制器设计,TM33

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
© 2012 www.xueweilunwen.com