本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的大氣PM2.5監(jiān)測系統(tǒng)研究

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【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)為大氣監(jiān)測系統(tǒng)引入了新的概念、新的技術(shù)和新的方法。把感應(yīng)器嵌入到大氣監(jiān)測系統(tǒng)中,感知大氣中PM2.5顆粒大小和有毒氣體濃度等信息。將現(xiàn)有分散、獨立、單一的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺提升為系統(tǒng)、開放、多元的綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),它是近幾年興起的技術(shù),以其布網(wǎng)方便、低功耗、低價格等特點,引起了廣泛的關(guān)注。將其應(yīng)用于大氣PM2.5監(jiān)測上,是對現(xiàn)有有線監(jiān)測系統(tǒng)很好的補充,尤其用在有線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)無法監(jiān)測的一些盲區(qū),以及無法布線的地方。無線監(jiān)測與有線監(jiān)測相結(jié)合將極大的提高監(jiān)測系統(tǒng)的完整性。本課題將ZigBee技術(shù)應(yīng)用于大氣PM2.5監(jiān)測系統(tǒng)中,將很好地改善傳統(tǒng)中即時通信的不足,通過建立大氣污染監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),對提前預(yù)報突發(fā)性重大災(zāi)難性大氣污染事件非常有幫助。 本文以無線通信協(xié)議ZigBee為基礎(chǔ),采用TI公司的Z-Stack協(xié)議棧,以CC2530芯片為核心,實現(xiàn)了一個自組織、低成本的PM2.5無線監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)置,共三部分,具體為傳感及控制模塊、無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器模塊和嵌入式網(wǎng)關(guān)。傳感及控制模塊作為網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點,放置合適的位置,隨時監(jiān)測環(huán)境信息,這些數(shù)據(jù)信息傳給協(xié)調(diào)器。協(xié)調(diào)器建立整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò),保障網(wǎng)絡(luò)正常通信,進行數(shù)據(jù)信息的傳遞。嵌入式網(wǎng)關(guān)充當(dāng)了管理中心,能夠使管理人員對整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸和控制。通過現(xiàn)場測試并與國外同等設(shè)備DustTrak Ⅱ進行比較,證明該系統(tǒng)測量準確,應(yīng)用前景廣。
【關(guān)鍵詞】：PM2.5 ZigBee CC2530 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X84;TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-16
• 1.1 課題背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13
• 1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用13-14
• 1.4 本文的主要工作14-16
• 2 ZigBee技術(shù)及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)16-36
• 2.1 ZigBee技術(shù)概述16-17
• 2.2 ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3 Zigbee協(xié)議棧架構(gòu)18-29
• 2.3.1 物理層20-22
• 2.3.2 媒體訪問控制子層22-25
• 2.3.3 網(wǎng)絡(luò)層25-27
• 2.3.4 應(yīng)用層27-29
• 2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點29-34
• 2.4.1 線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點30-31
• 2.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要關(guān)鍵技術(shù)31-33
• 2.4.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 3 大氣PM2.5 監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計36-54
• 3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計36-37
• 3.2 無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計37-41
• 3.3 擴展功能模塊設(shè)計41-44
• 3.4 終端節(jié)點設(shè)計44-50
• 3.5 協(xié)調(diào)器節(jié)點設(shè)計50-51
• 3.6 路由器節(jié)點設(shè)計51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-54
• 4 大氣PM2.5 監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計54-66
• 4.1 軟件開發(fā)平臺搭建54
• 4.2 ZigBee 協(xié)議棧軟件開發(fā)中的作用54-58
• 4.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信模塊軟件實現(xiàn)58-61
• 4.3.1 終端節(jié)點各傳感器模塊的軟件實現(xiàn)58-59
• 4.3.2 無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器模塊的軟件設(shè)計59-60
• 4.3.3 管理中心的軟件設(shè)計60-61
• 4.4 PM2.5濃度標(biāo)定61-66
• 5 大氣PM2.5監(jiān)測系統(tǒng)測試66-70
• 5.1 無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的調(diào)試66
• 5.2 傳感及控制模塊的調(diào)試66-67
• 5.3 PM2.5標(biāo)定測試67-68
• 5.4 PM2.5無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)測試68-70
• 6 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 本文總結(jié)70
• 6.2 下一步展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李彥魁;閔大洪;;新聞媒體數(shù)據(jù)庫建設(shè)的觀察思考[J];中國傳媒科技;2006年09期

2 彭道剛;張浩;李輝;夏飛;;基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[J];上海電力學(xué)院學(xué)報;2010年02期

3 唐娟;;粉塵濃度在線監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2009年05期

4 孫洪明,王朋海,黃萬偉;可編程多路A/D轉(zhuǎn)換芯片THS1206的原理及應(yīng)用[J];國外電子元器件;2005年04期

5 張園;;淺談PM2.5的危害、防控措施及其監(jiān)測技術(shù)[J];才智;2012年28期

6 朱倩;;多媒體數(shù)據(jù)庫的研究與實現(xiàn)分析[J];計算機光盤軟件與應(yīng)用;2014年01期

7 李泉;賈如磊;李金明;王瑾;;基于最小二乘法位移傳感器數(shù)據(jù)的曲線擬合[J];蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2012年01期

8 朱軍;向騰輝;張小美;楊永杰;;基于ZigBee技術(shù)的大氣PM2.5監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J];測控技術(shù);2013年11期

9 李夢東;杜飛;;MIX函數(shù)的模加差分概率分析[J];計算機工程與應(yīng)用;2014年09期

10 鄭功昊;顧，

本文編號：569891