航標(biāo)燈無線遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)研究.pdf

1、航標(biāo)燈是江河與海洋上船只重要的助航標(biāo)志.但是,目前航標(biāo)燈的管理與維護(hù)方式陳舊落后,自動化程度低,這使得航運(yùn)安全指數(shù)下降,人力物力耗費(fèi)大,效率低.該課題全面分析了航標(biāo)燈管理維護(hù)的要求,結(jié)合快速發(fā)展的新興技術(shù),研究了一種對航標(biāo)燈在線監(jiān)控的無線遠(yuǎn)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(shè),具有重要的理論與實際應(yīng)用價值.該課題把監(jiān)控要求與任務(wù)分成模塊進(jìn)行分析與構(gòu)建,系統(tǒng)分為控制器、燈檢測、定位裝置、通信模塊、電源轉(zhuǎn)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(jī)控制技術(shù)、開關(guān)電源等技術(shù).探討了航標(biāo)燈無線遠(yuǎn)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(biāo)燈定位,A/D采樣與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電壓電流檢測,太陽能電池為系統(tǒng)供電,開關(guān)型DC-DC實現(xiàn)電源電壓轉(zhuǎn)換.全球定位系統(tǒng)定位技術(shù)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(jī)進(jìn)行單機(jī)定位,由于航標(biāo)燈監(jiān)控有一定實時性但又非嚴(yán)格意義上的實時性,其反應(yīng)速度可到小時級,這為GPS接收機(jī)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(jìn)行統(tǒng)計處理與數(shù)值優(yōu)化以提高GPS定位精度與準(zhǔn)確度成為該課題研究的一大重點(diǎn).由于航標(biāo)燈工作于野外,分布錯綜復(fù)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