本文關鍵詞：排水管網系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：進入21世紀以來,隨著現(xiàn)代化技術的發(fā)展,城市的現(xiàn)代化程度也變得越來越高,然而城市的基礎設施建設卻沒有得到相應的提升,尤其是城市的排水管網建設由于環(huán)境惡劣和監(jiān)測系統(tǒng)的停滯不前,更加的發(fā)展緩慢。這樣導致的后果就是,城市的污水在雨水多的季節(jié)排不出去或者因排水管太小而來不及排出,導致污水從窨井蓋中溢出,城市的馬路與街道上都是污水與雨水,給人們的生活和城市的發(fā)展帶來了很多的不便。更有甚者,由于污水過多,有很多的人被淹死和很多的城市房屋倒塌。本文針對由于排水管網設施建設落后而導致的各種各樣的問題,提出了基于無線傳感網絡的排水管網水位監(jiān)測系統(tǒng),有了這套系統(tǒng),有關部門就可以根據該系統(tǒng)反饋回的水位信息,對城市的排水管網當前狀況有一個很好的了解,從而可以對城市的排水管網進行針對性的建設。本文設計的排水管網水位監(jiān)測系統(tǒng)是基于無線傳感網絡,結合GPRS無線通信技術和超聲波水位檢測技術,實現(xiàn)對整個城市的排水管網水位進行全方面的監(jiān)控,這樣人們就可以對城市的污水排出狀況有一個很好的了解,從而提前做出防范,有關部門也可以根據監(jiān)控系統(tǒng)反饋回的信息做出相應的補救措施與提前預防措施。該系統(tǒng)針對排水管網環(huán)境惡劣、水位檢測困難等難題設計了一種基于超聲波原理測距的排水管水位檢測傳感器;針對排水管網監(jiān)測節(jié)點多而且廣等難題,本文設計了一種結合433MHZ無線信道與2.4GHZ無線信道的無線傳感網絡,很好的解決了信號從地下到地面的傳輸,以及地面上各個節(jié)點之間的通信問題;最后地面上的網關節(jié)點通過GPRS網絡把所采集的數據傳輸到監(jiān)控中心服務器。本文主要進行了傳感器節(jié)點、中繼器節(jié)點和網關節(jié)點的開發(fā),構建了客戶端網絡監(jiān)測軟件,并用客戶端監(jiān)測軟件對整個系統(tǒng)進行了一個簡單的測試,實驗表明該系統(tǒng)能夠對排水管網的整體水位狀況進行一個很好的監(jiān)測,并且具有成本低,安裝方便等優(yōu)點。
【關鍵詞】：超聲波水位測距 無線傳感網絡 GPRS
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 排水管網狀態(tài)監(jiān)測技術國內外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 水位檢測技術國內外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 無線傳感網絡技術國內外現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文的主要內容14-15
• 1.4 論文結構安排15-16
• 第二章 排水管水位監(jiān)測系統(tǒng)總體架構設計16-21
• 2.1 系統(tǒng)功能分析16
• 2.2 系統(tǒng)整體架構設計16-19
• 2.3 排水管監(jiān)測系統(tǒng)關鍵技術19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 第三章 排水管網水位監(jiān)測系統(tǒng)傳感器節(jié)點設計21-36
• 3.1 傳感器節(jié)點的組成結構21
• 3.2 超聲波測距模塊的設計21-26
• 3.2.1 超聲波測距原理21-22
• 3.2.2 超聲波測距誤差分析22
• 3.2.3 超聲波測距模塊組成結構22-23
• 3.2.4 超聲波換能器的選擇23-24
• 3.2.5 超聲波測距模塊硬件設計24-26
• 3.3 MCU模塊的選擇26-27
• 3.4 433MHZ無線傳輸模塊設計27-30
• 3.4.1 433MHZ無線模塊硬件設計27-28
• 3.4.2 433MHZ無線模塊的通信流程28-30
• 3.5 電池供電模塊設計30-33
• 3.5.1 電池供電模塊硬件設計30-32
• 3.5.2 電源通斷控制電路設計32-33
• 3.6 傳感器節(jié)點軟件設計33-34
• 3.7 傳感器節(jié)點的能耗管理34-35
• 3.8 本章小結35-36
• 第四章 無線通信網絡拓撲結構及模塊的設計36-49
• 4.1 無線傳感網絡的總體架構設計36
• 4.2 傳感器節(jié)點與中繼節(jié)點之間的組網設計36-38
• 4.2.1 433MHZ無線網絡拓撲結構的設計36-37
• 4.2.2 433MHZ無線網絡通信流程37-38
• 4.3 中繼節(jié)點之間以及中繼節(jié)點與網關節(jié)點之間的組網設計38-41
• 4.3.1 zigbee無線網絡拓撲結構的設計38-39
• 4.3.2 組建zigbee網絡39-41
• 4.4 網關節(jié)點與服務器之間的組網設計41-42
• 4.4.1 GPRS無線網絡拓撲結構的設計41
• 4.4.2 網關節(jié)點與服務器之間的通信流程41-42
• 4.5 中繼節(jié)點的設計42-44
• 4.5.1 中繼節(jié)點的硬件設計42-43
• 4.5.2 中繼節(jié)點的軟件設計43-44
• 4.6 網關節(jié)點的設計44-45
• 4.6.1 網關節(jié)點的硬件設計44-45
• 4.6.2 網關節(jié)點的軟件設計45
• 4.7 排水管網絡監(jiān)測系統(tǒng)應用協(xié)議的設計45-48
• 4.7.1 協(xié)議棧的選用45-46
• 4.7.2 傳感器節(jié)點與中繼節(jié)點之間的握手協(xié)議46-47
• 4.7.3 中繼器節(jié)點之間以及與網關節(jié)點之間的握手協(xié)議47
• 4.7.4 網關節(jié)點與監(jiān)控中心的握手協(xié)議47-48
• 4.8 本章小結48-49
• 第五章 客戶端監(jiān)控軟件的設計與結果驗證49-52
• 5.1 排水管網絡監(jiān)控端的設計49-51
• 5.1.1 客戶端軟件組成部分與功能49-50
• 5.1.2 排水管網客戶端監(jiān)控軟件設計流程50-51
• 5.2 本章小結51-52
• 第六章 總結與展望52-54
• 6.1 論文總結52
• 6.2 論文展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-58
• 附錄58

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