舰船液舱监控系统网络设计开发

来源：职称阁分类：电子论文时间：2019-03-14 11:30热度：

　　这篇论文主要介绍的是舰船液舱监控系统网络设计开发的内容，本文作者就是通过对舰船液舱监控的内容做出详细的阐述与介绍，特推荐这篇优秀的文章供相关人士参考。

舰船液舱监控系统网络设计开发

　　关键词：WSN;液舱;监控

　　舰船液舱监控系统能够对其装载状态以及稳性进行实时监测，不断增强舰船续航能力，进一步优化舰船航行的安全性。要想确保舰船航行的安全性，科学合理地创建舰船液舱监控系统具有一定的必要性，不仅可以节省人力资源支出，同样也有效优化了系统架构。将WSN技术应用于设计和开发舰船液舱监控系统网络过程中，可以有效改善舰船航行状况。由此可见，深入研究并分析基于WSN舰船液舱监控系统网络的设计与开发具有一定的现实意义。

　　1概述

　　WSN其主要组成部分就是传感器节点，构建多跳网络系统，以无线通信为主要载体对数据信息进行采集和处理，在融合的基础上实现传输。WSN是集无线通信技术、处理信息技术、微电子技术于一体的新型技术，同样融入嵌入式计算机技术。对WSN技术的应用，最佳优势就是能够保证信息感知与监测的及时性，对监控范围之内的对象信息进行采集并加以处理，基于无线与自组多跳网络路径，自动向终端传输处理以后的信息。总体来讲，WSN技术的感测能力与运算能力十分突出，并在传感器的作用下，对周边环境加以侦测，通过无线网络向用户及时传递信息，对信息进行解读以后，即可对现场状况加以掌握[1–2]。

　　1.1节点体系阐释

　　传感器网络节点是构成无线传感器网络的重要部分，而物理信号监测和实际使用则会直接决定最终的传感器类型。但需要注意的是，节点功能和性能也存在明显差异。其中，传感器节点的组成部分包括数据采集、处理、传输和电源4个部分。一般来讲，传感器网络节点均为嵌入式系统，即便是处理器CPU也采用了嵌入式。除此之外，在实际运行过程中，因任务管理与调度过于复杂，所以必须具备微型操作系统。图1是组成传感器网络节点的示意图，形成一个小模块后，和其他模块一起写作进行工作。

　　1.2网络体系

　　借助人工散播的方式，将传感器节点合理地布置在所需感知对象内部亦或是周边。而组成无线传感网络的就是上述节点，通过不同节点相互作用，即可对监控区域范围内的信息加以感知、采集并处理，而且信息采集的实地性与实时性都十分明显，在多跳形式下能够针对所采集的信息数据进行处理与分析，向Sink节点传回信息。需要注意的是，Sink的电能较高，而且具备较强的发射能力，能够向远程控制中心有效地传递特定范围之内的数据。随后，控制中心还会综合处理并应用所获取的数据。

　　1.3基本工作原理

　　在所需监控的区域内部分布了诸多传感器节点，而节点类型主要涵盖3个不同类型：1)传感器节点;2)任务管理节点;3)汇聚节点。通过上述3种节点构建了全新分布式测控系统，并形成了无线传感网络。当节点进入到所需监控区域范围内，就能够对现场数据信息进行采集，随后借助路由向Sink节点传送采集数据信息，而最常见的数据路由形式就是多跳形式。对于Sink节点存储而言，其通信能力与处理能力都很强大，与网关存在较高的相似性，可以桥接无线传感网络与其他通信网络，尤其是因特网。在这种情况下，即可确保终端用户操作更加便利，主要借助任务管理节点就能够发挥实时性特征[3–5]。最重要的是，Sink节点可以发挥两种不同的功能：一方面，无线通信接口网关设备，另一方面，具备增强能力的传感器节点。与此同时，所有微型节点能够简单化处理并设计原始数据，根据具体要求进行发送，而在节点内部涵盖传感、电源、通信和数据处理模块，借助MeshNetworking现代化联网模式，对用户所需监控对象周边与内部加以掌握，进而向用户反馈相应信息。如果是单一节点，其能力并不大，所以要想确保网络系统运行的正常性，就必须有大量节点作为支撑。

　　2基于WSN舰船液舱监控系统网络的设计开发

　　2.1基于WSN舰船液舱监控系统网络的设计

　　伴随现代船舶行业的快速发展，舰船监测报警系统的重要性逐渐突显出来。只有具备实时性与可靠性特征的监测系统，才能够缓解舰船工作人员的压力，进一步优化舰船经济性与安全性。以WSN技术为基础设计舰船液舱监控系统，可以形成科学的人机交互界面，且实际操作便捷。为此，对WSN技术合理运用，创建舰船液舱监控系统网络具有一定的现实意义。一方面，舰船液舱监测变量的设计。为更好地监测舰船液舱，最关键的就是对监测对象进行监测。此系统设计中，合理地设置多个监测点，其中的一半监测点为液位，剩余一半监测点为液温。各监测点都具备上限与下限。一旦温度过高亦或是过低，系统即可自动化实现报警。如果液位过高亦或是过低，那么系统同样能够及时且自动地报警。图2为液舱位变化曲线，在确定监测对象的基础上，通过WSN变量管理器构建外部过程变量，主要的目的就是实现和自动化系统的顺畅通信。为此，必须将通信驱动程序加入其中并构建多个连接，才能够对过程变量进行创建。在此次系统设计中，选择使用SIMATICS7ProtocolSuite.chn这一通信驱动程序为例实现通信，而右键单击变量管理器，对所需添加的全新驱动程度进行添加;另一方面，液舱监测界面的设计。对过程变量进行设置以后，就要利用WSN技术所具备的图形编辑功能，对系统图形界面加以设计。将不同类型功能按钮以及窗口画面进行合理地设置，借助具体功能按键优化设置组态。在这种情况下，单击功能按钮的时候，就可以通过界面窗口将相对自画面显示出来。在此系统主画面中，组成部分包括画面窗口、功能按钮区与标题栏。

　　2.2基于WSN舰船液舱监控系统网络的运用

　　基于WSN舰船液舱监控系统网络的后台运行以浮态决策系统为主，在实际运行期间，通过WSN界面即可将液位和液温数值显示出来，并且以当前液位为基础显示液量数值。

　　3结语

　　为确保舰船海上航行的顺利与安全，不仅要确保燃料与滑油的充足性，同样要满足舰船内部机械设备与人员需求。特别是对于液体货物运输舰船，能够在行驶期间为其他舰船提供补给的燃料，所以必须要对其液舱储备量实施自动化监测。

　　作者：马亚蕾冷增强单位：陕西职业技术学院电子信息工程学院

文章名称：舰船液舱监控系统网络设计开发

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