基于无线网络的船舶机械设备工作状态数据实时采集系统

设计基于无线网络的船舶机械设备工作状态数据实时采集系统,实时高效采集船舶机械设备工作状态数据,为船舶设备管理提供可靠参考与依据。设备层利用内部总线建立与数据采集层有效连接,连接构建完成后,数据采集层的数据采集模块使用基于FPGA的数据采集技术采集船舶机械设备工作状态数据,采集的数据经基于RPODTD的数据传输延时优化策略优化后的无线网络,向数据存储层实时高效传输,由数据存储层有效压缩、控制后,分类存储船舶机械设备工作状态数据。实验结果表明,该系统可较好采集与传输船舶机械设备工作状态数据,数据传输时延低。     

基于云计算平台的船舶航行数据实时快速采集系统设计

为给船舶航行控制、运维等提供数据,设计基于云计算平台的船舶航行数据实时快速采集系统。该系统数据源模块利用数据采集装置采集船舶实时航行数据,通过接收机和广播信号将其传输到DDN网络模块内,该网络模块通过路由器、交换机等将船舶航行数据传输到服务模块内,该模块通过采集服务和其他服务内的单元执行数据采集、数据异常分析、告警以及采集远程控制等功能,并将数据采集、分析等结果传输到应用模块内,应用模块通过数据实时显示、数据查询等单元为用户提供数据采集与分析等结果。实验表明,该系统采集船舶航行数据较为精准,且采集数据的实时性较好。     

基于无线传感器网络的船舶信息采集系统设计

传统船舶信息采集系统通过不定点定位以及有限数据网络进行船舶信息采集,但由于采集传输介质限制存在信息采集数据丢包率较高的问题,为此提出基于无线传感器网络的船舶信息采集系统设计。依托SHT11传感模块,对无线传感器网络节点进行设计,设计Node433TM协议栈体系结构完成信息数据采集;基于C/S模式以及Socket远程程序,将采集信息通过远程传递的方式提供到用户客户端平台上,实现提出的系统设计。试验数据表明,提出的船舶信息采集系统设计比传统信息采集系统丢包率降低4倍。     

MSP430在GPRS无线数据终端上的应用

在自动化控制领域中,基于微控制器的远程数据采集日趋普及,对数据远程传输的需求日益增多,本文实现了一种利用GPRS实现无线数据传输的解决方案,使客户端的微控制器可以将从RS232串口采集来的数据,经GSM/GPRS通讯模块、GPRS网络、互联网与远端服务器交互。     

基于数字孪生的舰船上层建筑运维系统

以降低舰船运行故障为目的,设计基于数字孪生的舰船上层建筑运维系统。该系统利用数据采集层内传感器数据采集模块采集舰船上层建筑设备基本数据和运行数据,得到舰船上层建筑设备中控数据,通过报文解析后,将其存储到MySQL数据库内;数字孪生层通过调取MySQL数据库舰船上层建筑设备中控数据,构建数字孪生体后,利用其模拟舰船上层建筑设备生产和同步虚拟运行后,得到舰船上层建筑设备实时虚拟运行数据,并将其传输到业务逻辑层内;业务逻辑层对实时虚拟运行数据进行预处理后,通过映射驱动将其传输到故障诊断模块内,该模块使用基于规则变量分析的舰船上层建筑故障诊断方法得到舰船上层建筑设备实时运行故障状态,并将故障状态信息传输到展示层内;展示层利用基础管理、数据统计和检测维保等功能实现舰船上层建筑运维。实验表明,该系统运行较为稳定,可精准诊断舰船上层建筑设备故障诊断,并为用户提供设备运维视情优先级。     

基于Wifi的船舶状态数据采集系统设计

受采集结构和网络配线的局限,传统船舶状态数据采集系统的数据采集延迟性较高。为了解决这一问题,基于WiFi传输技术,设计船舶状态数据分布式采集系统。制备船舶状态数据采集器,作为采集系统终端二阶控制终端,利用内置传感器,实时采集当前船舶状态数据,通过3类不同传输端口,进行数据传导,利用无线网络相关技术,基于802.15无线标准传输协议,制备的一体化无线传输模块,连接采集器和局域网,作为传输通路,设计局域网入网协议,通过对无线数据信号的傅里叶变换,确定并保证数据信号伪随机码和当前局域网的载波同步,将无线网络传输的数据连入局域网,传输到控制区,实现数据采集。实验数据表明,应用设计系统后,船舶状态数据读取和输出延迟分别缩减了31%和27%,可以证明,该系统具有缩减船舶数据采集延迟的效果。     

基于nRF24E1的无线数据采集系统的设计

本文针对工程实践需要,设计了一种基于射频芯片nRF24E1的无线多路并行数据采集系统。该系统由若干个数据采集单元和一个数据接收单元构成,数据采集单元和接收单元之间通过无线的方式进行通讯。本文介绍了系统原理和结构,并详细讲述了系统的硬件设计、软件通讯协议和软件设计。本系统的创新之处在将光线光栅传感技术与无线数据传输结合起来,从而能在复杂的工业环境中进行无电信号检测、无数据线缆传输的系统监测。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

基于大数据技术的船舶智能终端数据管理系统

为提升船舶数据一体化管理水平,设计基于大数据技术的船舶智能终端数据管理系统。利用设备层内的船舶GPS、ARPA、温度仪、罗经等智能终端获取船舶航行数据,并使用数据采集模块采集船舶智能终端数据后,利用通信层内的4G/5G网络、蓝牙、Wifi无线网络,将船舶智能终端数据传输到服务层。服务层通过TongWeb服务器连接访问组件后,将船舶智能终端数据传输到大数据加密模块、大数据解析、大数据离线存储控制等模块内,利用大数据技术对智能终端数据进行加密、解析、离线存储等处理后,将数据传输到交互层。交互层为用户提供数据采集驱动、页面显示和数据管理和查询功能,用户通过交互层实现船舶智能终端数据管理的交互。实验结果表明,该系统具备较好的可移植性,可实现更加安全的船舶智能终端数据管理。     

基于物联网技术的船舶移动数据采集与分析系统设计

基于数据采集的各类船舶电子系统应用场景越来越广泛,如海底勘探系统、海洋气象环境监测系统,传统数据采集与分析系统利用各类传感器对温度、湿度、地形等数据进行采集,通过无线或有线方式传输至信息中心进行统一处理,基于物联网的数据采集分析系统利用无线传感网络,将传感器节点进行归类分簇,在无线传感网络内进行融合处理后再传输,提高了采集分析效率。本文设计基于ARM的船舶移动数据采集分析系统,最后进行仿真。     

面向船舶分段胎架管理的物联网构建及应用

为解决船舶分段建造过程中工艺数据实时采集与应用方面的问题,以胎架工艺装备为载体,构建一套面向船舶分段胎架管理的物联网系统。该系统由数据获取层、数据传输层和数据管理层构成,其中:数据获取层由传感器设备实现数据采集;数据传输层由ZigBee无线网络保证采集的数据实时传输;数据管理层由开发的分段建造工艺系统支撑,为胎架管理提供数据基础。试验结果表明:该系统能有效采集、传输、分析和存储船舶分段建造过程中的工艺数据,并通过系统软件对胎架进行远程控制。相比传统的分段建造模式,该方法能极大地提高工艺数据采集与胎架管理水平,为后续船舶智能制造模式的发展提供参考。     

基于无线网络的舰船实时导航数据采集与传输研究

研究基于无线网络的舰船实时导航数据采集与传输,满足舰船实时导航数据传输的多样性需求。利用GPS接收机、罗兰C接收机、多普勒计程仪等导航数据采集设备,采集舰船位置信息、航行速度等实时导航数据,所采集数据利用无线局域网传输至舰船导航系统。无线局域网编码处理舰船实时导航数据与通信信道,采用信道加密方法加密编码后数据,利用压缩感知算法重构加密后数据,完成无线局域网的数据接收;数据接收的反向操作即数据发送过程,通过数据接收与发送2个过程,实现舰船实时导航数据传输。实验结果表明,该方法利用平台罗经仪有效采集舰船首向角数据,不同类型的舰船实时导航数据传输均未存在丢包情况。     

无线数据采集系统在海事管理中的应用

本文提出了一种基于无线传输的数据采集系统在海事通信中的应用方案。该系统由主控机和采集机两大部分组成,采集机实现数据采集并提供无线通信接口,主控机用于接收数据和总体调控。无线传输可以有效避免海洋环境的干扰,相比于传统电缆传输,其拥有布局简单,成本低等特点。同时该系统可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化等诸多领域。     

基于视觉传达技术的舰船三维图像自动重构系统

为提高舰船监测质量,获取更多的监测信息,进行舰船三维图像重构是必要的。基于该背景,设计视觉传达技术的舰船三维图像自动重构系统。在结合B/S三层架构的基础上,设计系统框架结构,包括前端硬件采集层,后台软件运行层,二者之间通过无线通信系统连接,在前者完成数据采集之后传输到后者。利用激光雷达采集舰船点云数据,利用CCD相机采集舰船纹理数据,完成舰船视觉图像采集传输单元设计。基于视觉传达设计后台软件处理单元,包括点云数据处理子程序、关键点云提取子程序、点云配准子程序以及三维视觉传达模型构建子程序。结果表明：本文系统应用下,重构的舰船三维图像信噪比达到最大值(26.32 dB),X,Y,Z三个方向上的平均误差值达到最小值(0.021 m、0.018 m、0.017 m),由此说明本文系统重构的三维图像更加清晰,准确度更高。     

基于web的船舶交通信息管理系统设计

针对传统船舶交通信息管理系统运行效率慢的问题,结合web,对其进行优化,设计一个基于web的船舶交通信息管理系统。首先按照B/S结构设计系统3层框架,数据采集服务端层、业务逻辑中间件层和web客户端层,然后根据框架设计系统2个主要硬件设备,信息动态采集设备和信息处理设备;最后进行系统软件设计,包括信息采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据储存模块。结果表明:与传统船舶维修信息管理系统相比,本系统运行效率提高5.2 bit/s。     

船舶电力推进监控系统上位机的实现

通过对OPC技术的研究,提出在船舶电力推进监控系统中,使用OPC通信方式,实现上位监控软件与现场设备之间的数据交互.采用OPC服务器采集控制系统中的设备状态和重要参数,使用Delphi7.0编写客户端通信程序,从而完成对整个电力推进系统的监控和管理.经过实验验证,该客户端满足了船舶电力推进监控系统对数据实时、高效的要求...     

基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统

以充分掌握船舶航行动态为目的,设计基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统。该系统使用跟踪监控单元内的海事雷达和船载单片机监控终端获取船舶航行数据后,利用无线通信单元内的无线传感器、网络协调器等设备将船舶航行数据发送至数据存储与集成单元;利用该单元对船舶航行数据进行打包分发、在线压缩和存储等处理。航迹识别单元从数据存储与集成单元内调取压缩存储的船舶航行数据,并对其进行区域航迹提取、坐标转换和时间校准后,再利用基于数据挖掘的轨迹融合方法完成其航迹识别,然后将识别结果发送至展示单元呈现给用户。实验结果表明：该系统在应用过程中其运行稳定性接近99.5%,并且具备良好的通信传输能力;也可在船舶航迹复杂交错和存在其他船舶干扰情况下有效识别目标船舶航迹,应用效果显著。     

基于LabVIEW的燃气轮机轴功率测试系统设计

介绍了燃气轮机输出轴功率测试系统的开发。测试系统由数据采集硬件、串口通讯、工控机构成,数据采集节点和转换器通过USB总线相连,转换器和工控机通过串口实现通信。系统基于LabVIEW开发软件程序,以实现扭矩、转速信号的采集、传输、实时显示、存储和查询的功能。在环实验结果表明,测试系统工作正常、数据准确、通信稳定,实现了燃气轮机输出功率的测试。     

船舶电力负载监控系统的研制

描述了基于组态王软件设计的船舶电力负载监控系统,探讨了监控系统的分层分布结构和单元设计,阐述了系统的组成、功能及工作原理.上位机监控层通过RS-232/RS-485转换接口,并通过AIBUS和MODBUS两种协议对所有AI仪表数据采集层的监控信息进行采集,实现对船舶用电设备实时监控、报警、用户管理、数据管理和报表分析等功能.     

基于物联网技术的电力推进船舶电能质量监视系统设计

[目的]为了实现电力推进船舶电能质量的船基和岸基远程无线监视,[方法]设计一种基于物联网技术的新型电能质量监视系统,由感知层、全船无线传输层、广域网无线传输层、全船无线监视层、广域网云端监视层组成。首先,通过感知层的智能电能参数测量仪和高精度传感器采集电能质量数据,然后经由基于Mod?bus TCP/IP设计的全船无线传输层和广域网无线传输层,分别传输至全船无线监视层中基于STM32 MCU设计的无线手持监视端和基于Matlab设计的上位机监视端,以及广域网云端监视层中基于WebAccess设计的云端监视系统,最终实现远程无线监视。[结果]通过船舶电力推进实验系统,验证了该监视系统的有效性、实用性和灵活性。[结结论]研究成果可为全船不同区域、岸基监管机构、设备维护部门等提供电能质量的大数据支持。