【摘 要】
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近年来,随着工程建设规模的不断扩大,塔吊的安全生产问题越来越受到社会的广泛关注,塔吊状态监控设备成了塔机安全生产必不可少的环节。与此同时,无线通信技术的快速发展,使
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近年来,随着工程建设规模的不断扩大,塔吊的安全生产问题越来越受到社会的广泛关注,塔吊状态监控设备成了塔机安全生产必不可少的环节。与此同时,无线通信技术的快速发展,使得短距离、低速率、低功耗的无线传输技术在各种工业现场越来越多的被采用,本课题开发了基于无线网络技术的塔机监控系统,通过在塔机上安装多个无线智能传感器节点构成无线传感器网络,来实现对塔吊的各种信息监控,该方法的应用对于提高塔机的信息化,具有重要的意义。论文首先分析了塔机的工作原理,搭建了塔吊无线监控模型,为了保证信息传输的有效性及时性,论文构建了基于ZigBee协议的点对点的对等网络拓扑结构,主节点负责信息收集和处理,各子节点设计为中继加路由功能负责塔吊各种信息的获取及控制输出。在此基础上,论文设计了以STC89C51RC单片机为处理器的模拟量智能节点以及数字量智能节点的硬件电路,无线通信采用2.4GHZ的XBee-PRO模块,实现了各种传感器信号的预处理、信息采集及通信功能。在网络的信息交换中,采用轮询方式实现各子节点与主节点之间的信息通讯,论文设计了子节点的采样程序、串口通讯程序以及中断服务程序,对于主节点,论文则主要设计了串口发送以及查询子程序。考虑到塔吊工作环境比较恶劣,本文在系统硬件以及软件设计中都特别考虑了整机的抗干扰问题。硬件设计中考虑了防雷、隔离以及电路板布线规范,在软件中采用了看门狗、软件滤波等措施。论文最后对所设计的电路板进行了简单的模拟仿真和系统调试,验证了所设计的无线网络系统可以实现塔群信息的监控。
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