航标灯无线远程监控终端系统研究

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1、摘要摘要航标灯是江河与海洋上船只重要的助航标志。但是，目前航标灯的管理与维护方式陈旧落后，自动化程度低，这使得航运安全指数F降，人力物力耗费大，效率低。本课题全面分析了航标灯管理维护的要求，结合快速发展的新兴技术，研究了一种对航标灯在线监控的无线远程监控终端系统。本课题的研究有助于航道乃至整个交通的自动化、数字化建设，具有重要的理论与实际应用价值。本课题把监控要求与任务分成模块进行分析与构建，系统分为控制器、灯检测、定位装置、通信模块、电源转换与管理等五大模块，融合了无线通信、卫星定位、计算机控制

2、技术、开关电源等技术。探讨了航标灯无线远程监控终端系统组建模式与实现方法，逐个模块分析其实现合理性与可行性。以微处理单元与可编程逻辑器件为核心搭建系统控制器，选择GSM无线通信模块实现系统通信，全球定位系统实现水标灯定位，A／D采样与转换实现电压电流检测，太阳能电池为系统供电，_斤关型DC—DC实现电源电压转换。全球定位系统定位技术己走向成熟，定位精度不断提高，并形成了备种档次的产品，但产品成本随精度的提高而增加。限据航道定位精度要求与成本承受能力．系统选取低成本的GPSOEM皈接收机进行单机定位

3、，由于肮标灯监控有一定实时性但又非严格意义上的实时性，其反应速度可到小时级，这为GPS接收机定位提供了宽裕的时间作为数据处理与优化。对GPS观测值进行统计处理与数值优化以提高GPS定位精度与准确度成为本课题研究的一大重点。由于航标灯工作于野外，分布错综复杂，因此只能选择可再生电源作系统电源。相对有限的电池供给使得系统功耗成为一个突出问题，系统从元件选择到软硬件设计对功率进行了优化。关键词：肮标灯：监控；GPS：GSM；电源管理；数值分析与优化广东YAk大学工学硕士论文ABSTRACTPharosi

4、sanimportantaidtonavigationforships．However，itsmanagementandmaintenanceisstereotypewithlittleautomation，whichbringslowsecurity、greatmanpowerandmaterialconsumption、lowefficiencytoship．Thisthesisanalyzesthedemandofpharosmanagementandresearchesaradioremo

5、teterminalformonitoringthepharosOll—lineusingnewtechn0109y．ThePrejeetstudieseanPremetetheautomaticanddigitalbuildingofsea—route，eventothetraffic．IthasgreattheorysignificanceandPractiealValue．Thethesisanalyzesandconstructsthetermihalsystembyseparatingt

6、hemonitortaskintoseveralmodules．Theterminalsystemconsistsofcontroller，lightcheckmodule，positionmodtde．radiocommunicationmoduleandpowermanagementmodule，whichcombineradiocommunication，Satelliteposition，computercontrol，switchpcwerandsomeothertechnologies

7、ModeleonstructiOnandrealizedmethod0fPharcsradioremotemenitorterminalsystemarediSeussedinthesis：feasibilityandrationalityisanaIyzedforeverymodule．ThesystemselectsmicrecontroIunitandprogrammablelogicdeviceasthecoreofcontr01let，GSMterIninaImoduleascommun

8、icationdevice，GPSaspositionequipment，A／DsamplingforVOltageandcurrentehecking，solarbatteryaspowersupply，switchDC·DCaspowervoltageconversion．andsoon．GPSpositionteehnologyhasbeendevelopedwithgrowingpositicnPreeision．ManykindsofProduetsweremanufac