農(nóng)業(yè)建筑物安全關(guān)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲安全問題,然而,大多數(shù)農(nóng)業(yè)建筑物存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、建材質(zhì)量差、施工技術(shù)弱等問題,容易發(fā)生結(jié)構(gòu)變形甚至建筑倒塌。同時農(nóng)業(yè)建筑物由于分布零散、位置偏僻、環(huán)境復(fù)雜,人工很難實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)建筑物進(jìn)行周期性的監(jiān)測和維護(hù)。本文設(shè)計(jì)的基于物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)建筑物全生命周期的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測,為建筑物變形監(jiān)測提供了一種解決方法,同時對保障農(nóng)業(yè)建筑物和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、減少農(nóng)民損失、推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)具有重要的意義。本文設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測系統(tǒng),用來對農(nóng)業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)變形情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。論文首先分析了對農(nóng)業(yè)建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測的背景和意義,然后從建筑物變形監(jiān)測常用技術(shù)、建筑物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和物聯(lián)網(wǎng)在建筑物變形監(jiān)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀三個方面進(jìn)行了分析,接著從論文研究內(nèi)容、研究方法和論文結(jié)構(gòu)三個方面對論文進(jìn)行了介紹。其次從建筑物變形監(jiān)測需求、監(jiān)測過程和監(jiān)測方式三個方面進(jìn)行了分析,基于分析結(jié)論提出了利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測的整體設(shè)計(jì)方案。然后,根據(jù)提出的設(shè)計(jì)方案,構(gòu)建了系統(tǒng)模型并設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)的硬件以及軟件系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,選取了6軸運(yùn)動跟蹤傳感器MPU6050、雙串口微處理器STC15F2K60S2和LoRa無線通信模塊,構(gòu)建了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,先對微處理器程序、上位機(jī)軟件和數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺進(jìn)行了探討,然后設(shè)計(jì)了微處理器程序、上位機(jī)軟件和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。最后,對本文設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)測試,測試內(nèi)容包括兩個方面:一是對基于LoRa無線通信技術(shù)組建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的測試;另一個方面是對農(nóng)業(yè)建筑物實(shí)地應(yīng)用測試,包括新農(nóng)村小區(qū)居民樓、農(nóng)村橋梁和農(nóng)業(yè)大棚。測試結(jié)果證明了本文設(shè)計(jì)的變形數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測系統(tǒng)整體的可行性和實(shí)用性。綜上所述,本文所研究的基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對多種農(nóng)業(yè)建筑物進(jìn)行實(shí)時變形監(jiān)測,對提高農(nóng)業(yè)建筑物安全性、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲安全、減少農(nóng)民損失、建設(shè)農(nóng)業(yè)信息化具有重要作用。
【學(xué)位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP391.44;TN929.5;TU26
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 建筑物變形監(jiān)測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 建筑物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 物聯(lián)網(wǎng)在建筑物變形監(jiān)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技術(shù)路線
        1.3.4 論文結(jié)構(gòu)
    1.4 本章小結(jié)
2 變形監(jiān)測系統(tǒng)需求分析與設(shè)計(jì)方案
    2.1 農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測系統(tǒng)分析
        2.1.1 農(nóng)業(yè)建筑物變形監(jiān)測需求分析
        2.1.2 建筑物變形監(jiān)測過程分析
        2.1.3 建筑物變形監(jiān)測方式分析
    2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的建農(nóng)業(yè)筑物變形監(jiān)測整體設(shè)計(jì)方案
    2.3 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原則
    3.2 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 傳感器的選擇和相關(guān)電路設(shè)計(jì)
        3.2.2 微處理器選擇及相關(guān)電路設(shè)計(jì)
    3.3 基于LoRa技術(shù)的無線通信模塊的構(gòu)建
        3.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)選擇
        3.3.2 無線通信模塊構(gòu)建
        3.3.3 LoRa網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)
    3.4 電源模塊設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)
        4.1.1 下位機(jī)主程序整體設(shè)計(jì)
        4.1.2 MPU6050初始化與偏移校準(zhǔn)
        4.1.3 MPU6050數(shù)據(jù)處理
        4.1.4 異常數(shù)據(jù)處理
        4.1.5 數(shù)據(jù)幀設(shè)計(jì)
    4.2 上位機(jī)軟件及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測試
    5.1 系統(tǒng)封裝及安裝
    5.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測試
        5.2.1 無線傳輸距離測試
        5.2.2 系統(tǒng)測試
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間參加研究項(xiàng)目及發(fā)表論文情況

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2847001