基于蓝牙BLE的船舶下水拉力监测系统的设计与开发

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船舶在下水过程中,需要实时不间断的进行拉力数据监测,因为在牵引过程中,拉力值在不断发生变化,如果数据不及时反馈,会造成船舶下水安全隐患。传统船舶下水拉力测量方法一般通过人工读取船舶拉力计,该方法存在读取数据量小、施工人员安全性低、人工记录误差大等问题。本文设计了一种基于蓝牙BLE技术的船舶下水监测系统,通过在多个关键点的牵引处布置拉力采集节点,利用蓝牙BLE无线技术把牵引点的拉力数据传输给基于Qt技术开发的手机移动客户端。工作人员可以通过手机移动客户端实时去监测拉力数据变化,从而有效地解决了传统船舶下水拉力测量带来的问题。本系统在设计过程中,采用模块化的设计思想,根据具体的系统功能需求确定系统整体框架,然后分别对各个模块进行方案设计与选型。整个系统主要是由硬件与软件两个部分组成,硬件部分包括数据采集传输模块电路和基于CC2541芯片的无线通信模块电路设计,软件部分主要有基于蓝牙BLE协议栈的无线传输程序设计和基于Qt开发的移动客户端程序设计。本论文的研究工作内容主要从以下几个方面展开:(1)概述了课题的研究背景与来源。对国内外的工业监测技术与蓝牙BLE的发展现状做了相关的介绍。(2)系统涉及的相关技术原理分析。主要对物联网技术、蓝牙BLE技术以及Qt技术做了详细的理论分析与研究。(3)确定系统方案的总体设计。从系统的需求与功能出发,然后通过分模块的设计思想,分别从采集模块、无线通信模块、可视化设备模块等三个方面进行方案的论证与分析,最后确定“LDF物联网传感采集模块+蓝牙BLE通信模块+基于Qt开发的手机移动客户端”的系统整体架构模型。(4)系统的硬件设计。完成了数据采集模块、数据传输模块以及基于CC2541芯片的BLE无线通信主控模块电路设计。(5)系统的软件设计。完成了BLE无线通信程序设计以及基于Qt开发的移动客户端软件设计。(6)系统测试。完成了系统的相关模块测试,并对测试做了相应的分析与说明。(7)最后对整个系统设计做了总结,阐述了系统的不足以及需要改进的地方。
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