水產(chǎn)養(yǎng)殖的養(yǎng)殖模式不同、養(yǎng)殖種類不同都會對水質(zhì)產(chǎn)生不同的要求,而目前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對于水質(zhì)的監(jiān)測大多采用人工方式,缺乏系統(tǒng)的管理與智能化的監(jiān)測。監(jiān)測系統(tǒng)使用的設備較為簡單,無法實現(xiàn)對于水質(zhì)的實時、準確地監(jiān)測。因此對于養(yǎng)殖環(huán)境中水質(zhì)的在線監(jiān)測問題進行研究具有實際應用價值及理論參考意義。對于水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)監(jiān)測應滿足如下要求:在整個養(yǎng)殖區(qū)設置多個監(jiān)測點,監(jiān)測點及其各采集節(jié)點設置布局合理;在每個采集節(jié)點能夠?qū)崟r地采集多個水質(zhì)參數(shù);系統(tǒng)具有預測未來某時刻水質(zhì)狀態(tài)的功能。綜合上述要求,本文設計了基于ZigBee的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)通信模塊三部分,數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度、PH值和溶解氧等參數(shù)傳感器,實現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)的采集并通過A/D將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;數(shù)據(jù)處理模塊采用STM32微控制器對各水質(zhì)數(shù)據(jù)進行處理和存儲;數(shù)據(jù)通信模塊則包含ZigBee通信模塊與GPRS通信模塊,分別實現(xiàn)終端節(jié)點、路由節(jié)點和匯聚節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信,以及匯聚節(jié)點與遠程監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)通信。ZigBee通信模塊采用高性能、低功耗的CC2530芯片,實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與發(fā)送;GPRS通信模塊采用SIM900A芯片,滿足系統(tǒng)的實時性要求。系統(tǒng)采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡建立水質(zhì)預測模型,實現(xiàn)對未來48小時內(nèi)水質(zhì)參數(shù)的預測。系統(tǒng)以分布的方式進行網(wǎng)絡的動態(tài)組建,實現(xiàn)對養(yǎng)殖水質(zhì)每天24小時不間斷地在線監(jiān)測,并且能夠根據(jù)預先設定的水質(zhì)參數(shù)指標實現(xiàn)超標報警,為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供實時的水質(zhì)監(jiān)測,從而提高水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的生長效率,實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)的智能化監(jiān)測。
【學位單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN92;S959
【部分圖文】：

2.1.3 ZigBee 網(wǎng)絡的構(gòu)建過程IEEE 802.15.4 和 ZigBee 標準是通過原語來描述某一層向比其更高的層提供服務，分為請求、指示、響應和確認四種。在相鄰層之間，信息可以通過服務原語傳輸或調(diào)用，每個原語將指定即將執(zhí)行的內(nèi)容，并為前一個請求提高執(zhí)行結(jié)果。建立網(wǎng)絡的流程如圖 2-3 所示。

圖 2-4 允許加入到一個網(wǎng)絡Fig.2-4 The process of allowing to join a network.2 GPRS 無線通信技術(shù)GPRS 網(wǎng)絡由眾多節(jié)點構(gòu)成，但最關鍵節(jié)點是 SGSN 和 GGSN，即 GSN是對移動路由進行管理與轉(zhuǎn)換。GPRS 網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成如圖 2-5 所示。

圖 2-4 允許加入到一個網(wǎng)絡Fig.2-4 The process of allowing to join a network2.2 GPRS 無線通信技術(shù)GPRS 網(wǎng)絡由眾多節(jié)點構(gòu)成，但最關鍵節(jié)點是 SGSN 和 GGSN，即 GSN它是對移動路由進行管理與轉(zhuǎn)換。GPRS 網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)組成如圖 2-5 所示。
【參考文獻】

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本文編號：2880986