基于嵌入式的航标监控系统研究与设计

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1、摘要基于嵌入式的航标监控系统研究与设计摘要航标是航道的基础助航设施，直接影响船舶的航行安全。但航标的传统管理模式落后，己经无法适应日益繁忙的航道运输所提出的高质量安全航行的需求。本论文结合内河航道航标管理的实际情况，设计出一种适合内河航道使用的经济、可靠的航标无线监控系统。系统由控制中心和监控终端组成，自动监控航标的运行参数和位置信息，帮助航道管理部门快速地掌握航标的工作状态，及时发现航标的故障，提高航标的可靠性，增强航道运输的安全。在设计过程中，本论文主要的工作是：完成航标监控系统软硬件总体设计，终端ARM嵌入式系统硬件扩展，完成嵌入式linux操作系统移植，linux下驱动程序编制

2、，完成系统应用软件编制；在论文的最后，研究了BP神经网络在航标遥测、遥控系统故障诊断中的应用。本论文所述系统实现的功能有：通过GPS对航标灯系统进行定位、通过GPRS向监控中心发送定位信息和工作参数，终端能接收监控中心的命令工作，监控中心能对终端进行远程控制，当航标系统离位时能及时向监控中心报警，终端具有随时判断当前在不在线的功能，能实现断线重拨，另外，由于系统工作于野外恶劣工作环境，所以系统还实现了自动复位功能。本监控系统还可以实现提高航标的管理效率，降低航标的维护费用，减轻航标管理人员的劳动强度等作用。关键词：航标系统；嵌入式；uClinux；GPRS；故障诊断；BP神经网络IAb

3、stractTheResearchandDesignofNavigationMarksMonitoringsystemBasedonEmbeddedSystemAbstractNavigationmarksarethebasicfacilitiesofthewaterways.Theyhaveadirecteffectonthenavigationsafetyofvessels.However,thetraditionalmanagementmodelofnavigationmarkisoutofdateandhassomeshortcomingssothatitcan'tmeetth

4、erequirementsofhighqualitysafenavigationthatarebroughtupbythebusywaterwaytransportation.Intergratingtheactualityofnavigationmarkmanagementininlandwaterways,thethesisdesignedaneconomicalandreliablewirelessmonitoringsystemofnavigationmarkusedininlandwaterways.Thesystemconsistsofthecontrolcenterand

5、themonitoringterminal.Itcanmonitortheoperationalparametersandpositioninginformationautomatically,helpthewaterwayadministrationtogettheoperationalstatusofnavigationmarkrapidlyandfindoutthefaultsintime,improvethereliabilityofnavigationmark,andincreasethesafetyofthewaterwaytransportation.Themaindes

6、ignedworkofthispaperis:fulfilinghardwareandsoftwaredesignofnavigationmarksmornitoringsystem;fulfillingtransplantingtheembeddedlinuxOStoterminalsystem;workedoutdriverandapplicationprogrammerunderlinux;InthelastofthisdissertationasystematicstudyoftheBPneuralnetworkapplicationtofaultdiagnosisofnavi

7、gationmarksismade.Thesystemachievedthefunctionslikebelow:positionedtheterminalthroughGPSandtransmittedthepositioninformationandworkingparametertocontrolcentrethroughGPRSnetwork;theterminalcanworkundertheremotecommandfromcont