航標燈無線遠程監(jiān)控終端系統(tǒng)研究.pdf

1、航標燈是江河與海洋上船只重要的助航標志.但是,目前航標燈的管理與維護方式陳舊落后,自動化程度低,這使得航運安全指數(shù)下降,人力物力耗費大,效率低.該課題全面分析了航標燈管理維護的要求,結合快速發(fā)展的新興技術,研究了一種對航標燈在線監(jiān)控的無線遠程監(jiān)控終端系統(tǒng).該課題的研究有助于航道乃至整個交通的自動化、數(shù)字化建設,具有重要的理論與實際應用價值.該課題把監(jiān)控要求與任務分成模塊進行分析與構建,系統(tǒng)分為控制器、燈檢測、定位裝置、通信模塊、電源轉換

2、與管理等五大模塊,融合了無線通信、衛(wèi)星定位、計算機控制技術、開關電源等技術.探討了航標燈無線遠程監(jiān)控終端系統(tǒng)組建模式與實現(xiàn)方法,逐個模塊分析其實現(xiàn)合理性與可行性.以微處理單元與可編程邏輯器件為核心搭建系統(tǒng)控制器,選擇GSM無線通信模塊實現(xiàn)系統(tǒng)通信,全球定位系統(tǒng)實現(xiàn)水標燈定位,A/D采樣與轉換實現(xiàn)電壓電流檢測,太陽能電池為系統(tǒng)供電,開關型DC-DC實現(xiàn)電源電壓轉換.全球定位系統(tǒng)定位技術已走向成熟,定位精度不斷提高,并形成了各種檔次的產(chǎn)品,

3、但產(chǎn)品成本隨精度的提高而增加.根據(jù)航道定位精度要求與成本承受能力,系統(tǒng)選取低成本的GPS OEM板接收機進行單機定位,由于航標燈監(jiān)控有一定實時性但又非嚴格意義上的實時性,其反應速度可到小時級,這為GPS接收機定位提供了寬裕的時間作為數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化.對GPS觀測值進行統(tǒng)計處理與數(shù)值優(yōu)化以提高GPS定位精度與準確度成為該課題研究的一大重點.由于航標燈工作于野外,分布錯綜復雜,因此只能選擇可再生電源作系統(tǒng)電源.相對有限的電池供給使得系統(tǒng)功耗成