本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的河流水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水是生命的源頭,但是隨著我國(guó)人口數(shù)量的增加和工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速,環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重,特別是水域的嚴(yán)重污染,直接影響了人們的身體健康。所以清潔的水源已經(jīng)成為目前人民生活生產(chǎn)及科技發(fā)展過程中必不可少的一部分。雖然我國(guó)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面發(fā)展起步較晚,相比于國(guó)外還有較大的差距。但是河流水質(zhì)的日趨惡化已經(jīng)引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。一些水質(zhì)參數(shù)如水溫、溶解氧、PH值等參數(shù)基本靠人工采集獲取,無(wú)法做到實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)控,可見,及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握水質(zhì)參數(shù)對(duì)于監(jiān)測(cè)水位和預(yù)報(bào)水情等都非常的重要。本文提出了一種運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的河流水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化情況,并上傳到數(shù)據(jù)庫(kù),直接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)中,減輕了人工采集的負(fù)擔(dān),減少了人為干預(yù)的情況,有效地克服了有線傳感器網(wǎng)絡(luò)的局限性,并大大地降低了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功耗,明顯提高了效率。本文在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于嵌入式的河流水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)集監(jiān)測(cè)、顯示、報(bào)警、通信等多種功能于一體,包括傳感器終端節(jié)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)顯示節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)軟件三部分。水面上的傳感器終端節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將采集到的水含氧量,pH值,水溫,等信息通過無(wú)線傳感器系統(tǒng)發(fā)送出去,而岸上的現(xiàn)場(chǎng)顯示節(jié)點(diǎn)通過無(wú)線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行接收數(shù)據(jù),不僅能通過LCD顯示屏顯示,還可以分別將數(shù)據(jù)錄入SD卡或通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到上位機(jī)以方便記錄。上位機(jī)監(jiān)控部分可以完成串口調(diào)試和遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。本文重點(diǎn)介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),研究并設(shè)計(jì)了ZigBee網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的硬件電路,充分體現(xiàn)了低成本、低功耗的設(shè)計(jì)方案。和傳統(tǒng)的方法相比,本系統(tǒng)能夠方便、實(shí)時(shí)的查看水域的各項(xiàng)參數(shù),同時(shí)提供了歷史數(shù)據(jù)查詢的功能,為環(huán)境監(jiān)測(cè)的升級(jí)改造做出了有益嘗試。
【關(guān)鍵詞】：水質(zhì)監(jiān)測(cè) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 單片機(jī) zig Bee技術(shù) 在線監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X84;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型14-22
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)14-16
• 2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)16
• 2.2 幾種無(wú)線通信方式的比較16-18
• 2.3 Zigbee協(xié)議架構(gòu)18-22
• 第三章 水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)22-34
• 3.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案22-24
• 3.2 節(jié)點(diǎn)整體設(shè)計(jì)方案24-25
• 3.3 微處理器外圍電路設(shè)計(jì)25-27
• 3.3.1 微控制器的選擇25-26
• 3.3.2 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26-27
• 3.4 無(wú)線模塊電路設(shè)計(jì)27-29
• 3.4.1 無(wú)線芯片選擇27-28
• 3.4.2 CC2530通信模塊電路設(shè)計(jì)28-29
• 3.5 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)29-34
• 3.5.1 含氧量采集模塊設(shè)計(jì)29-30
• 3.5.2 PH采集模塊設(shè)計(jì)30-32
• 3.5.3 溫度采集模塊設(shè)計(jì)32-34
• 第四章 水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-42
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境34-35
• 4.2 傳感器采集程序設(shè)計(jì)35-36
• 4.3 主控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)36-37
• 4.4 無(wú)線模塊軟件設(shè)計(jì)37-39
• 4.4.1 路由協(xié)議設(shè)計(jì)37-38
• 4.4.2 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)38-39
• 4.5 上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)39-42
• 4.5.1 主程序設(shè)計(jì)39-41
• 4.5.2 采集程序設(shè)計(jì)41-42
• 第五章 實(shí)驗(yàn)與結(jié)論分析42-46
• 5.1 低功耗的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)42-43
• 5.1.1 試驗(yàn)裝置框圖42-43
• 5.1.2 通信協(xié)議43
• 5.2 網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試43-46
• 5.2.1 入網(wǎng)測(cè)試43-44
• 5.2.2 傳感器采集測(cè)試44-46
• 第六章 總結(jié)與展望46-48
• 6.1 論文總結(jié)46
• 6.2 課題展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 致謝52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：282960