基于WSN的起重機(jī)能效檢測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、起重機(jī)能效評(píng)價(jià)研究是推動(dòng)節(jié)能減排,實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造的重要基礎(chǔ)性研究。能效評(píng)價(jià)的前提是對(duì)起重機(jī)能效的檢測(cè)。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。本文在參與起重機(jī)能效檢測(cè)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)承擔(dān)了基于WSN的起重機(jī)能效檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集軟件的研究與設(shè)計(jì)。
　　起重機(jī)能效涉及起重機(jī)的設(shè)計(jì)、折舊、工藝和電能因素,其中電能因素是可動(dòng)態(tài)測(cè)量的。本文通過(guò)對(duì)起重機(jī)能效評(píng)價(jià)模型的分析,研究了起重機(jī)能效檢測(cè)數(shù)據(jù)的需求分

2、析,并設(shè)計(jì)了起重機(jī)能效檢測(cè)的四級(jí)數(shù)據(jù)模型(整機(jī)、機(jī)構(gòu)、設(shè)備、環(huán)節(jié))。根據(jù)檢測(cè)技術(shù)中的“黑箱理論”和系統(tǒng)的“分解理論”,并結(jié)合起重機(jī)各部件之間的關(guān)聯(lián)特點(diǎn),研究了起重機(jī)不同構(gòu)成環(huán)節(jié)的能效的檢測(cè)方法和手段,完成了起重機(jī)能效檢測(cè)的數(shù)據(jù)采集方案。同時(shí),提出了基于“能耗增量法”計(jì)算整機(jī)和部件的能效的方法,可實(shí)現(xiàn)能效的快速測(cè)量。
　　由起重機(jī)能效檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)成和傳感器的布置,設(shè)計(jì)了起重機(jī)能效檢測(cè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜徒Y(jié)構(gòu)。并完成

3、了控制節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)之間的通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。中心節(jié)點(diǎn)采用詢(xún)查的方式獲取傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),然后通過(guò)RS232串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C中,控制節(jié)點(diǎn)以同步阻塞的工作方式詢(xún)查讀取中心節(jié)點(diǎn)輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)處理后保存。由數(shù)據(jù)采集各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系,給出了要采集數(shù)據(jù)的系數(shù)和校正值的推導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)起重機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集。
　　本軟件采用C＃語(yǔ)言編寫(xiě),設(shè)計(jì)了友好的交互界面,為了提高軟件的可靠性,對(duì)人機(jī)界面的各種按鈕和選擇操作,設(shè)計(jì)了

4、相對(duì)完善的異常處理。并將數(shù)據(jù)以列表和圖表的形式顯示在系統(tǒng)的操作界面上。通過(guò)數(shù)據(jù)圖表,可以動(dòng)態(tài)形象地顯示起重機(jī)能耗的變化,定性的分析能效數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。
　　為了適應(yīng)和評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件的兼容,本文設(shè)計(jì)了兩種能效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式—Txt文件方式和Access文件方式。研究并實(shí)現(xiàn)了利用SMTP協(xié)議通過(guò)Internet傳輸現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)能效數(shù)據(jù)的方法。
　　最后,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)本系統(tǒng)的測(cè)試,由測(cè)試數(shù)據(jù)分析后得出,本系統(tǒng)的軟硬件能穩(wěn)定可