多功能太陽能一體化航標燈研究與應用.pdf

1、隨著我國水路運輸系統(tǒng)的迅速發(fā)展，內(nèi)河航運規(guī)模變得越來越大，航道監(jiān)控不力帶來的經(jīng)濟損失也日益嚴重。作為江河與海洋船舶航行的重要助航標志，航標燈為船舶安全便利地航行提供了信息服務。航標燈技術(shù)在水運業(yè)創(chuàng)造了巨大的安全效益，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，由早期的煤油航標燈到現(xiàn)在的太陽能航標燈，它的發(fā)展跟隨社會的需求與科學技術(shù)的進步而進步。太陽能航標燈作為當前較先進的航標燈，仍存在功能單一、易被過往船舶撞損、需人工定期逐一檢查、管理維護成本高等缺陷。如何實

2、現(xiàn)航標燈工作狀態(tài)的遠程監(jiān)測、避免被撞擊以及被撞擊后報警成為廣大航道人員十分關(guān)注的問題。
　　 本課題提出多功能太陽能一體化航標燈設(shè)計：采用高精度的GPS偽距差分定位和溫度補償大量程超聲波測距技術(shù)，實現(xiàn)防撞預警功能；結(jié)合GPRS無線通信技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)實現(xiàn)故障遠程監(jiān)測的功能。這種航標燈設(shè)計為基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化航道的建設(shè)提供有效的參考方案，對航道的安全和管理信息化水平的提高具有重要意義。本課題主要工作如下：
　　 1)采用

3、模塊化的設(shè)計方法，基于低功耗的設(shè)計原則，對電源管理單元、前端數(shù)據(jù)采集單元、防撞預警單元、GPRS無線傳輸單元和可視化管理單元進行了詳細的設(shè)計，并實現(xiàn)了對系統(tǒng)的低功耗控制。
　　 2)采用溫度補償大量程超聲波測距方法，完成能準確快速的超聲波測距功能的開發(fā)(20m量程)。
　　 3)采用GPS偽距差分定位新方法，減小定位誤差，實現(xiàn)誤差范圍<3米的設(shè)計目標。
　　 4)采用GPRS無線傳輸技術(shù)完成超聲波測距數(shù)據(jù)、GPS