面向機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)同步采集方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的信息采集系統(tǒng),運(yùn)用到機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,不僅可以有效提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈活性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)測(cè),具有重大的工程應(yīng)用價(jià)值。然而在實(shí)際的機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中,尤其是高頻振動(dòng)信號(hào)同步采集對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。
　　本文針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的特點(diǎn)和實(shí)際需求,在課題組研制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)WSNs-G2.2的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種面向機(jī)械振動(dòng)監(jiān)

2、測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)同步采集方法,實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的高精度同步采集;同時(shí)設(shè)計(jì)出一種基于多信道的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議,在吞吐量、時(shí)延和丟包率等性能上較原有通信協(xié)議均有所提高,以保證數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸;最后,通過鋼制矩形框架進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,驗(yàn)證了自適應(yīng)同步采集方法的有效性。
　　本文首先根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的特點(diǎn)和實(shí)際需求,在課題組研制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)WSNs-G2.2的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種面向機(jī)

3、械振動(dòng)監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)同步采集方法。該方法以周期性地發(fā)送同步指令,通過廣播同步啟動(dòng)、跨層啟動(dòng)采集和補(bǔ)償累積誤差三項(xiàng)措施提高同步精度,并自動(dòng)完成對(duì)同步誤差的測(cè)量、計(jì)算和補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)高精度同步采集功能。
　　然后通過分析大量數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的要求,從提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、降低時(shí)延和負(fù)載均衡等角度考慮,提出一種基于多信道的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議。該協(xié)議采用多信道分配方法來降低干擾和沖突,并利用分包重傳機(jī)制提高網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸性能。通過