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简论传感器面向WSN巡航覆盖移动传感器本体制约系统设计和实现大纲

收藏本文 2024-01-21 点赞:8199 浏览:22916 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:能源不足是全球关注的焦点不足。由于地球上的能源并非是用之不尽的,人类可探明的煤炭、石油、天然气等能源将在近百年用之殆尽。同时,煤炭、石油、天然气等能源的过度利用也造成了C02、S02等气体的过度排放,由此产生了温室效应和环境污染不足。据统计表明,建筑能耗占全球总能耗40%左右;在中国,建筑能耗占国家总能耗的30%左右,建筑能耗的平均能源利用效率为30%左右。随着中国城市化进展不断前行,建筑用能还会不断的增加。因而建筑节能是执行节能减排工作中一个值得关注的领域。建筑节能工作包括能建筑节能设计、建筑能效评估、既有建筑改造等多个环节。获取建筑能效数据是建筑节能的最基本环节之一。它为实施既有建筑节能改造和测评新建建筑的能效指标提供了基本的数据支持,具有很重要的作用。在建筑空间中部署无线传感器网络来获取建筑能效数据是一种有效的数据收集途径。针对建筑空间传感器节点部署“边缘布点密度大,中间布点密度小”的特点,本论文基于移动无线传感器网络巡航覆盖技术,设计并实现一个运用在建筑空间内部的移动传感器本体。该移动传感器本体采取履带式动力机构实现自身的运动行为,利用嵌入式技术构架双层硬件系统结构,运用电子罗盘、加速度、GPS、光电编码器等多种传感器实现室内外环境的定位。该移动传感器为在建筑空间内部构造实时的、鲁棒的无线传感器网络,实施能效数据的大范围巡航监测,以而有效地获得能效数据提供基本的保证。本论文首先确定了移动传感器本体的总体设计案例,选择移动传感器本体的运动执行机构,设计移动传感器本体硬件系统结构和系统组成;其次,探讨、设计并实现移动传感器本体功能模块,包括传感器、无线通讯、电机驱动和电源模块;然后,设计并实现移动传感器本体主控模块的硬件电路和嵌入式制约软件;最后,搭建实验平台,对移动传感器本体进行运动和定位的实验探讨,以而验证移动传感器本体电路及嵌入式制约软件的有效性。关键词:移动传感器本体论文嵌入式系统论文巡航覆盖论文无线传感器网络论文建筑节能论文

    摘要5-6

    Abstract6-12

    插图或附表清单12-15

    第一章 绪论15-25

    1.1 课题背景15-19

    1.1.1 全球能源消耗近况15-17

    1.1.2 国内建筑能耗近况17-19

    1.2 移动传感器技术在建筑能耗检测中的运用19

    1.3 移动传感器技术国内外探讨概况19-23

    1.3.1 国外移动传感器技术进展概况19-21

    1.3.2 国内移动传感器技术进展近况21-23

    1.4 本论文探讨内容23-25

    1.4.1 论文的主要内容23

    1.4.2 论文的组织结构23-25

    第二章 移动传感器本体制约系统总体设计25-30

    2.1 引言25

    2.2 移动传感器本体的工作内容和历程25-26

    2.3 移动传感器本体结构26-28

    2.4 移动传感器本体制约系统总体案例探讨28-29

    2.4.1 制约系统设计思路28-29

    2.4.2 制约系统总体结构29

    2.5 本章小结29-30

    第三章 移动传感器本体功能模块探讨30-45

    3.1 引言30

    3.2 传感器模块的探讨30-40

    3.2.1 传感器模块工作机理探讨30-35

    3.2.2 传感器模块总体结构35-36

    3.2.3 传感器模块主要电路原理36-38

    3.2.4 传感器模块嵌入式制约软件38-40

    3.3 无线通信模块的探讨40-41

    3.3.1 无线通信模块总体结构40

    3.3.2 无线通信模块电路原理40-41

    3.3.3 无线通信模块嵌入式制约软件41

    3.4 电机驱动模块的探讨41-42

    3.4.1 电机驱动模块总体结构41-42

    3.4.2 电机驱动模块主要电路原理42

    3.5 电源模块42-43

    3.6 本章小结43-45

    第四章 移动传感器本体主控模块探讨45-55

    4.1 引言45

    4.2 主制约模块的探讨45-52

    4.2.1 主制约模块总体结构45-46

    4.2.2 主制约模块主要电路原理46-49

    4.2.3 主制约模块PCB设计49-50

    4.2.4 主制约模块嵌入式制约软件50-52

    4.3 主制约模块实验探讨52-54

    4.3.1 实验平台52-53

    4.3.2实验结果53-54

    4.4 本章小结54-55

    第五章 移动传感器本体的实验探讨55-63

    5.1 引言55

    5.2 移动传感器本体的组装与实验平台搭建55-56

    5.3 移动传感器本体运动和定位实验56-62

    5.3.1 移动传感器本体运动实验56-58

    5.3.2 移动传感器本体定位实验58-62

    5.4 本章小结62-63

    第六章 总结与展望63-66

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