本文關(guān)鍵詞：基于WSN的城市道路井蓋安全監(jiān)測系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著社會的迅速發(fā)展和城市數(shù)字化進程速度的日益提升,城市道路上的井蓋數(shù)量也是一直逐漸增多。目前的井蓋管理方案無法及時獲取井蓋的安全狀態(tài)信息,市政人員不能實時掌握井蓋信息。井蓋一旦出現(xiàn)破損或者丟失等狀況,就會帶來嚴重的安全隱患,造成我們的人身安全及財產(chǎn)損失。近幾年來,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以低成本、功耗低等特點被廣泛應(yīng)用在餐飲、建筑、交通、智能家居等各個領(lǐng)域,成為這幾年來一個新的理論研究熱點。ZigBee技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)學(xué)科中占有十分重要的地位,其以短距離、復(fù)雜度較低、功耗極小、成本低等特點被廣泛運用于實時監(jiān)測及控制領(lǐng)域,ZigBee技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相互結(jié)合應(yīng)用的發(fā)展前景非常廣闊。本文充分利用了ZigBee技術(shù)的特點和優(yōu)勢,設(shè)計了城市道路井蓋安全遠程監(jiān)測系統(tǒng),用于遠程實時監(jiān)測城市道路井蓋的狀態(tài)信息。監(jiān)測系統(tǒng)由城市道路井蓋局域網(wǎng)和監(jiān)測中心組成,兩者之間通過GPRS、Internet進行信息交互。該監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時準確的采集井蓋的狀態(tài)信息并將其發(fā)送到監(jiān)測中心,使管理人員能夠及時了解井蓋的狀態(tài)信息,最終實現(xiàn)對井蓋的實時監(jiān)測功能。城市道路井蓋局域網(wǎng)采用ZigBee技術(shù)進行組網(wǎng),其主要包含了數(shù)據(jù)采集節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點。硬件方面,選取符合該系統(tǒng)需求的芯片和傳感器,設(shè)計了數(shù)據(jù)信息采集節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點：軟件方面,通過對TI公司免費版的Z-Stack協(xié)議棧進行修改并添加傳感器應(yīng)用程序,實現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)采集與無線傳輸。借助于GPRS技術(shù)完成井蓋數(shù)據(jù)信息到監(jiān)測中心的遠程傳輸。上位機監(jiān)測中心軟件采用Visual C++6.0開發(fā)平臺來編寫,采用Socket網(wǎng)絡(luò)編程實現(xiàn)GPRS模塊與監(jiān)測中心主機的TCP連接,將遠端GPRS模塊傳送過來的數(shù)據(jù)讀出并進行相關(guān)的處理,顯示井蓋的數(shù)據(jù)信息,并將其放入數(shù)據(jù)庫,以便查詢。通過相關(guān)實驗驗證,該監(jiān)測系統(tǒng)能夠完成城市道路井蓋的遠程數(shù)據(jù)采集和傳輸,實現(xiàn)了對城市道路井蓋安全狀態(tài)的實時監(jiān)測。
【關(guān)鍵詞】：井蓋 ZigBee GPRS 遠程監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5;TU990.3-39
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 井蓋管理和ZigBee技術(shù)的國內(nèi)外研究狀況10-11
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排11-13
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容11-12
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)安排12-13
• 2 系統(tǒng)整體方案及技術(shù)基礎(chǔ)13-21
• 2.1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計13-14
• 2.2 ZigBee技術(shù)概述14-19
• 2.2.1 ZigBee技術(shù)特點14-16
• 2.2.2 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2.4 GPRS技術(shù)概述18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-21
• 3 監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)21-32
• 3.1 CC2530模塊簡介21-23
• 3.2 終端節(jié)點硬件設(shè)計及實現(xiàn)23-28
• 3.2.1 終端節(jié)點硬件總體實現(xiàn)23-24
• 3.2.2 傾角采集電路24-26
• 3.2.3 照度采集電路26-27
• 3.2.4 亮度采集電路27-28
• 3.3 網(wǎng)關(guān)節(jié)點硬件設(shè)計與實現(xiàn)28-31
• 3.3.1 網(wǎng)關(guān)節(jié)點硬件總體規(guī)劃28-29
• 3.3.2 GPRS模塊解決方案29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 4 監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)32-53
• 4.1 IAR開發(fā)環(huán)境介紹32-33
• 4.2 ZigBee協(xié)議棧工作流程33-36
• 4.3 采集節(jié)點軟件設(shè)計36-46
• 4.3.1 終端節(jié)點軟件主流程36-37
• 4.3.2 ADXL345程序設(shè)計37-41
• 4.3.3 BH1750程序設(shè)計41-44
• 4.3.4 光亮傳感器程序設(shè)計44-46
• 4.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件設(shè)計46-49
• 4.4.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件主流程46
• 4.4.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點組網(wǎng)過程46-47
• 4.4.3 網(wǎng)關(guān)節(jié)點數(shù)據(jù)的打包與發(fā)送47-49
• 4.5 監(jiān)測中心軟件設(shè)計49-52
• 4.5.1 Visual C++6.0平臺簡介49
• 4.5.2 MySQL數(shù)據(jù)庫簡介49-50
• 4.5.3 VC6.0與MySQL的連接方法50
• 4.5.4 監(jiān)測系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)50-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 5 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 總結(jié)53
• 5.2 展望53-55
• 參考文獻55-57
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文57-58
• 致謝58-60

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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6 謝鷹,金曉波;GPRS業(yè)務(wù)模型和無線網(wǎng)絡(luò)的研究[J];郵電設(shè)計技術(shù);2004年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號：940407