1. 本选题研究的目的及意义
航行信号灯作为保障夜间航行安全的关键设施，其稳定运行对船舶航行安全、防止碰撞事故发生具有重要意义。
然而，由于环境腐蚀、机械振动等因素影响，航行信号灯的灯丝容易发生断裂，导致信号灯失效，从而引发航行安全隐患。
传统的信号灯断丝检测方法主要依赖人工巡检，存在效率低下、实时性差、容易漏检等问题，难以满足现代航运安全保障的要求。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着物联网、传感器技术和无线通信技术的快速发展，航运安全领域对航行信号灯智能化监测和报警的需求日益增长。
国内外学者和科研机构针对航行信号灯断丝故障的检测和报警技术开展了相关研究，并取得了一定的成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题将设计一种基于无线通信技术的航行信号灯断丝报警系统，实现对信号灯断丝故障的实时监测和远程报警。
主要研究内容包括以下几个方面：1.断丝检测方法研究：分析航行信号灯断丝故障的发生机理和特征，研究基于电流检测的断丝检测方法，设计高灵敏度、抗干扰能力强的断丝检测电路。
2.无线报警系统设计：设计基于无线通信技术的航行信号灯断丝报警系统总体架构，包括断丝检测模块、微处理器模块、无线通信模块、电源模块等。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，按照以下步骤逐步开展：1.文献调研与需求分析：查阅国内外相关文献资料，了解航行信号灯断丝故障检测技术、无线报警技术的研究现状，分析系统功能、性能、可靠性等方面的需求。
2.系统方案设计：根据需求分析结果，确定系统总体架构，选择合适的硬件平台和软件开发环境，设计断丝检测模块、无线通信模块、电源模块等硬件电路，并进行仿真验证。
3.硬件电路设计与实现：根据系统设计方案，选用合适的传感器、微处理器、无线通信模块等硬件器件，完成硬件电路的设计和制作，并进行电路调试和性能测试。
5. 研究的创新点
本课题研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.基于电流变化率的断丝检测方法：不同于传统的基于电压或电阻变化的断丝检测方法，本课题将采用基于电流变化率的断丝检测方法，通过实时监测信号灯电流的变化情况，以及时准确地判断灯丝是否断裂，提高断丝检测的灵敏度和可靠性。
2.自适应阈值调整算法：针对不同型号、不同功率的航行信号灯，其工作电流和断丝电流变化特征存在差异，本课题将设计一种自适应阈值调整算法，根据信号灯的实际工作参数自动调整断丝检测阈值，提高系统的适应性和可靠性。
3.低功耗无线报警系统设计：为了延长系统的使用寿命，降低维护成本，本课题将采用低功耗设计理念，选择低功耗的硬件器件，优化软件程序，设计低功耗的无线通信协议，降低系统的功耗，延长电池续航时间。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 陈伟,徐海峰,李世超,等.基于nb-iot的输电线路断线在线监测系统设计[j].电气技术,2021,22(12):80-84.
2. 张伟,李超,刘凯,等.基于zigbee的航标灯远程监控系统设计[j].电子测量技术,2019,42(19):127-131 136.
3. 王永强,李强,郭超,等.基于lora的航标灯远程监控系统设计[j].电子设计工程,2021,29(22):125-128.
