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基于ZigBee技术页岩油加氢工艺压力监控系统的研究与设计

作　者: 杨爽
导　师: 熙莹
学　校: 长春工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络 ZigBee 监控 CC2430 压力传感器
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 26次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着科技的发展和经济全球化,对工业控制自动化程度的要求越来越高,传统工业系统中监测点和控制点的安装都是采用有线连接方式,而有线方式会受到布线,供电,安装场所和维修等的限制,造成安装和维护的困难。将无线传感器网络(WSN)技术广泛应用于各种工业控制中,可以很好的解决这些问题,并具有诸多优势,合理的运用这种技术将大力推动工业的发展。物联网是新兴的七大产业之一,也是未来的发展趋势,无线传感器网络技术正是物联网的主要技术之一,无线传感器网络技术是当今国际上非常受关注的热点研究,ZigBee技术是专门针对无线传感器网络的,它是一种新兴的近距离,低复杂度,低功耗,低数据速率和低成本的技术。本系统的设计是以页岩油加氢工艺为基础,考虑压力参数是该工艺的重要数据,当有压力值超限,而没有及时进行控制时,极易引起爆炸,火灾等严重问题,所以本系统创新性的选择压力参数作为主要的监控对象,开展了基于ZigBee技术的页岩油加氢工艺中压力数据监控系统的研究与设计工作。本文分析了无线传感器网络技术和ZigBee技术的相关理论。对基于ZigBee技术的页岩油加氢工艺压力监控系统进行了总体设计,并且按照总体设计,构建了基于CC2430和NPI-15C-353AH压力传感器的WSN压力监控系统,设计了WSN网络节点中的无线通信模块,传感器模块,电源模块,串口通信模块等,达到了低成本、低功耗、可靠性强,系统配置方便的监控目的。在实现页岩油加氢工艺中高温、高压下压力数据监测及无线传输的同时,使用串行接口将WSN与压力控制系统互联,实现了页岩油加氢工艺中压力的自动控制。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章绪论  6-10
  1.1 论文研究的背景和意义  6
  1.2 国内外研究现状  6-8
  1.3 页岩油加氢工艺中的压力参数介绍  8-9
  1.4 论文组织结构  9-10
第二章基于ZigBee技术的无线传感网络  10-23
  2.1 无线传感器网络概述  10-12
  2.2 IEEE 802.15.4简介  12-13
  2.3 ZigBee技术概述  13-14
  2.4 ZigBee协议架构  14-18
  2.5 ZigBee网络的构建  18-19
  2.6 ZigBee技术与其他短距离无线网络技术的比较  19-21
  2.7 WSN与INTERNET互联技术  21-22
  2.8 本章小结  22-23
第三章压力监控系统总体设计  23-26
  3.1 总体设计  23-24
  3.2 系统的构成  24-25
  3.3 本章小结  25-26
第四章传感器选型  26-29
  4.1 压力传感器的介绍  26
  4.2 压力传感器的类型  26-28
  4.3 本章小结  28-29
第五章系统硬件设计  29-39
  5.1 节点整体模块设计  29
  5.2 无线通信模块  29-33
  5.3 传感器模块  33-35
  5.4 A/D转换  35-36
  5.5 电源模块设计  36
  5.6 串口通信模块  36-38
  5.7 本章小结  38-39
第六章节点软件设计  39-49
  6.1 系统总体软件结构  39
  6.2 IAR开发环境简介  39
  6.3 CC2430的通信格式  39-40
  6.4 Z-Stack软件架构  40-43
  6.5 节点的程序设计  43-48
  6.6 本章小结  48-49
第七章系统测试  49-54
  7.1 平台搭建  49
  7.2 节点程序下载  49-50
  7.3 通信测试  50-53
  7.4 实验结果  53
  7.5 本章小结  53-54
总结  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-59
作者简介  59
攻读硕士学位期间研究成果  59-60

基于ZigBee技术页岩油加氢工艺压力监控系统的研究与设计

内容摘要

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