基于Zigbee网络的船舶机舱监控系统

现有船舶机舱监控系统由于网络通信质量差,导致其存在着通信距离短、系统功耗大的缺陷,因此提出基于Zigbee网络的船舶机舱监控系统研究。应用Zigbee网络技术设计船舶机舱监控系统,其硬件单元为数据采集单元、处理器选取单元与无线通信单元;软件模块为数据采集控制模块、报警输出模块与Zigbee网络节点程序模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了船舶机舱监控系统的运行。设置Zigbee网络拓扑结构,制定系统报警规则,进行船舶机舱监控实验。实验结果显示,相较于现有系统,设计系统通信距离更远,系统功耗更低,充分证实了设计系统监控效果更好。     

基于传感器网络的船舶舱室火灾远程监控系统

由于传输信道中存在随机干扰,监控系统受到干扰后输出的信号中存在随机误差,从而导致传统的船舶舱室火灾远程监控系统实时性差,为此设计一种基于传感器网络的船舶舱室火灾远程监控系统。在系统的硬件部分,通过温度传感器实时测量温度,利用无线收发模块传输监控数据,并采用数据采集卡采集监控数据。在系统软件部分,利用传感器网络中的无线通信技术感知实时监测的信息,采用数字滤波方法抑制有效信号中的干扰成分,输出监控信号,以此完成基于传感器网络的船舶舱室火灾远程监控系统的设计。实验以明火发现时间与阴燃火发现时间为实验指标。结果表明,所设计的系统比传统的基于红外技术的船舶舱室火灾远程监控系统与基于蓝牙技术的船舶舱室火灾远程监控系统发现明火、阴燃火的时间短,证明所设计的监控系统实时性能好,能够及时发现火灾情况。     

基于Web的机舱远程监控系统设计

使用基于Web的监控技术实现机舱设备的远程监控与管理是当前船舶自动化发展的趋势。本文把基于Web的网络技术应用到船舶机舱设备远程监控和故障诊断领域,提出了利用LabVIEW的Web发布工具实现远程监控的系统方案,给出了该系统的基本结构、功能、硬件组成和利用LabVIEW实现Web发布的具体方法。远程用户通过Web浏览器可对现场监控机发出监控指令,获取机舱设备的状态参数。当出现异常数据本船无法判别时,可通过远程故障诊断系统进行在线诊断。     

5G通信技术的船舶航行状态远程监测系统

5G移动通信即第五代移动通信技术,具有更灵活、更高效的组网方式,同时其数据传输速度相对于上一代通信技术有了突飞猛进的发展。近年来,船舶移动通信技术不断发展,为了满足对海域内船舶的有效监控,采集船舶的航行状态信息,进而提高船舶的监管水平。本文率先将5G移动通信技术与传统的船舶远程监控系统相结合,设计了一种基于5G通信的船舶航行状态远程监测系统,并详细介绍了该监测系统硬件、软件组成和5G通信模块原理。     

无线网络船舶交通信息分析系统

传统的船舶交通信息分析系统具有分析时间过长的问题。为了解决上述问题,提出基于无线网络的船舶交通信息分析系统设计。船舶交通信息分析系统硬件设计为无线路由器选取、处理区选取以及系统接口设计;系统软件设计包括无线网络结构设计、数据库设计以及交通信息分析单元。通过系统硬件与软件的设计,实现了无线网络的船舶交通信息分析系统的运行。仿真对比实验结果表明,相比于传统的船舶交通信息分析系统,设计的船舶交通信息分析系统极大降低了分析时间,且具备更好的性能。     

激光雷达和单目视觉船舶智能导航系统

以为船舶提供定位服务、障碍物检测和避障航迹规划服务为目的,设计基于激光雷达和单目视觉的船舶智能导航系统。系统船载子系统中,由卫星信号接收机接收卫星信号,定位船舶位置后,障碍物检测单元使用单目视觉传感器、激光雷达,检测船舶周围的障碍物信息和距离信息,通过CAN总线网络将2种信息传输至地面监控子系统。监控端把获取的信息和电子海图相匹配,标识船舶坐标信息,使用基于激光雷达的障碍目标测距方法完成障碍物测距,结合已知定位信息与障碍物距离信息,设计船舶航行指令,由CAN总线网络发送至船载子系统的航行控制单元,驱动航迹控制器控制船舶航行,完成船舶智能导航。仿真实验表明,此系统可实现船舶智能导航,导航应用时可保证船舶不与动态障碍物碰撞。     

基于无线传感网络的内河高密度船舶防撞研究

我国内河船舶运输行业发展导致船舶数量和体积不断增加,传统船舶防撞系统测距已经难以满足船舶防撞要求。对此基于无线传感网络设计内河高密度船舶单片机激光传感防撞系统。以激光测距传感器作为船舶核心防撞感知子系统,搭配外围单片机组成主控制器组成船舶核心控制单元,通过无线传感网络收发控制指令;设计双向自由度底座,提高激光测距监控范围;利用C语言通过KeiluVison4作为编译完成系统主监控程序和数据采集程序设计,实现基于无线传感网络的内河高密度船舶单片机传感防撞系统设计。实验结果表明,相对于传统防撞系统,设计的单片机激光传感防撞系统正向距离信号有效辐射域提高35.5%,负向距离信号有效辐射域提高17.5%,可以有效提高船舶激光有效防撞测距。     

船舶无线远程网络中高密度信息传输单向加密系统

为解决传统单向加密系统存在传输安全性较低的不足,提出一种船舶无线远程网络中高密度信息传输单向加密系统。基于加密模块结构设计,传输模块结构设计,完成了单向加密系统的硬件设计;依托加密程序设计,储存程序设计,实现了单向加密系统的软件设计,完成船舶无线远程网络中高密度信息传输单向加密系统设计。实验数据表明,提出的单向加密系统较传统单向加密系统,传输安全性提高13.17%,适合船舶无线远程网络中高密度信息传输。     

基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统设计

传统遥控系统不能根据船舶航线的变化情况,进行及时、有效的航行控制指挥。为解决此问题,设计基于无线传感网络的新型无人船舶远程遥控系统。通过无线传感网络框架设计、船舶电源电路设计2个步骤,完成新型远程控制系统的硬件模块设计。通过Delphi 7.0开发环境完善、无人船舶目标确定流程设计、驱动代码设计3个步骤,完成新型远程控制系统的软件模块设计。对比传统系统、新型系统的运行数据可知,应用基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统后,航行控制指挥的及时性、有效性均得到30%以上的提升。     

VHF技术在船舶实时动态监控系统中的应用

现有船舶动态监控系统的信息传输速率慢,监控精度较差,本文结合VHF单信道通信方式和TDMA时分多地址技术对船舶动态监控系统进行了优化改造,从基于VHF技术的监控系统通信链路层设计和监控系统的硬件原理等方面进行研究,包括动态监控系统的移动单元设计和VHF通信控制器设计,具有一定的实际应用价值。