本文關(guān)鍵詞： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ZigBee技術(shù) 生態(tài)水文數(shù)據(jù) mZig　出處：《西北師范大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展,生態(tài)水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不斷向著智能化、標準化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化的方向發(fā)展�！昂诤恿饔蛏鷳B(tài)—水文過程綜合遙感觀測聯(lián)合試驗”(Hi-WATER)是以黑河流域已有觀測系統(tǒng)為基礎(chǔ),聯(lián)合多學(xué)科、多機構(gòu)、多項目的科研人員,于2012~2015年在黑河流域開展的一次衛(wèi)星和航空遙感及地面觀測互相配合的多尺度綜合觀測試驗。本文研究了整個生態(tài)水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體方案,以ZigBee技術(shù)為核心,搭建實驗室采集系統(tǒng),重點對節(jié)點部分進行設(shè)計,試圖解決觀測網(wǎng)絡(luò)底層各節(jié)點的生態(tài)水文數(shù)據(jù)采集問題,以期為聯(lián)合試驗提供真實可靠的觀測數(shù)據(jù)。首先,以ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案為基礎(chǔ),介紹了系統(tǒng)硬件的整體設(shè)計,展開說明了硬件設(shè)備選型和各節(jié)點模塊的構(gòu)成部分,給出了核心部分的電路原理圖。其次,針對系統(tǒng)的特點及其所處環(huán)境,給出系統(tǒng)軟件設(shè)計,重點介紹了ZigBee組網(wǎng)設(shè)計,對各節(jié)點模塊的軟件部分進行了詳細說明,對ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化,引入mZig技術(shù)來解決包沖突問題,采用Qt進行上位機軟件開發(fā),使系統(tǒng)功能更加完備。最后,介紹了系統(tǒng)的互聯(lián)測試及結(jié)果,主要包括ZigBee組網(wǎng)實驗和無線傳輸質(zhì)量檢測,從硬件到軟件對本設(shè)計的整體進行聯(lián)機測試,結(jié)果表明系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運行。本設(shè)計的創(chuàng)新在于將ZigBee技術(shù)應(yīng)用到生態(tài)水文領(lǐng)域,并對ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化,分析包沖突的原理并給出相應(yīng)解決方案,從而提高ZigBee技術(shù)的通信效率,完成本設(shè)計的預(yù)定目標。
[Abstract]:With the development of sensor network and communication technology, ecological hydrological data acquisition system is becoming more and more intelligent and standardized. The Hi-WATER-based Integrated remote Sensing observation experiment of Eco-Hydrological process in the Heihe River Basin is based on the existing observation systems in the Heihe River Basin, and is a multi-disciplinary, multi-agency, multi-project scientific research personnel. A multi-scale integrated observation experiment was carried out in Heihe River Basin from 2012 to 2015, in which satellite and aerial remote sensing and ground observation cooperated with each other. In this paper, the overall scheme of the whole ecohydrological data acquisition system network is studied, with ZigBee technology as the core. In order to provide the real and reliable observation data for the joint test, a laboratory acquisition system is built, which focuses on the design of the node part, and attempts to solve the problem of the ecological hydrological data collection of the bottom nodes of the observation network. Based on the ZigBee network design scheme, this paper introduces the overall hardware design of the system, explains the hardware equipment selection and the components of each node module, and gives the circuit schematic diagram of the core part. According to the characteristics of the system and its environment, the software design of the system is given. The design of ZigBee network is emphasized, the software part of each node module is explained in detail, the ZigBee network is optimized, and the mZig technology is introduced to solve the packet conflict problem. QT is used to develop the upper computer software, which makes the system function more complete. Finally, the interconnection test and results of the system are introduced, including ZigBee networking experiment and wireless transmission quality detection. The results show that the system can run stably and reliably. The innovation of this design lies in the application of ZigBee technology to the field of ecological hydrology and the optimization of ZigBee network. The principle of packet conflict is analyzed and the corresponding solution is given so as to improve the communication efficiency of ZigBee technology and accomplish the predefined goal of this design.
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P332;TN92

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉艷;陳仁安;;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在大學(xué)物理實驗中的應(yīng)用[J];實驗室研究與探索;2012年02期

2 馬曉敏，，崔萍;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗裝置的設(shè)計[J];實驗室研究與探索;1994年02期

3 周潤景,趙良,周曉蕾;心電信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J];內(nèi)蒙古師大學(xué)報(自然科學(xué)漢文版);2000年01期

4 汪漢良;一種高精度自適應(yīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];湖北師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年02期

5 ;全數(shù)字化野外定位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)[J];物探與化探;2003年02期

6 張清;多功能實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2004年02期

7 劉珂,王琦;工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)抗干擾能力測試中一些數(shù)據(jù)處理方法的探討[J];中國科技信息;2005年15期

8 鄧麗軍;陳正發(fā);于玉貞;朱宏興;;電液伺服土工離心機振動臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)[J];實驗技術(shù)與管理;2006年08期

9 張國戈;;基于數(shù)據(jù)庫的可擴展數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J];中國科技信息;2006年15期

10 陸中華;夏路易;;一種實用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2007年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉力強;馬瑾;雷興林;;多通道、高速聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];第四屆全國構(gòu)造物理、第二屆全國高溫高壓聯(lián)合學(xué)術(shù)討論會論文摘要[C];1989年

2 嚴宗睿;陸勤夫;陳勇;;基于智能設(shè)備的海軍演習(xí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];2008年中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集（下冊）[C];2009年

3 武東升;郭達永;;卷接包車間數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)狀發(fā)展方向和應(yīng)用的研究[A];河南省煙草學(xué)會2008年學(xué)術(shù)交流獲獎?wù)撐募ㄉ希C];2008年

4 張文棟;董海峰;;微型爆破緩沖抗高過載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

5 馮莉;曹寧翔;梁川;;基于以太網(wǎng)的示波器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];中國儀器儀表學(xué)會第十一屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 袁晴晴;周皓峰;陳宇達;施伯樂;;一個基于系統(tǒng)重建思想的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];第十八屆全國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集（技術(shù)報告篇）[C];2001年

7 柴春生;;線性擬合在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2011航空試驗測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2010年

8 袁學(xué)文;謝川林;高學(xué)燕;季云松;關(guān)有光;何均章;傅淑珍;周山;;384單元強快靶高集成度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與研制[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

9 王萬東;張偉;王洋;;出租車稅務(wù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在稅收征管工作中的應(yīng)用[A];第十八屆中國（天津）’2004IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

10 李萬昌;王翔;黎源;;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)建及軟件編制[A];2004全國測控、計量與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王志田邋通訊員 唐皖君;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在大慶采八全面啟用[N];中國石油報;2007年

2 記者 鄭欣;福建移動 水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)服務(wù)防旱[N];人民郵電;2009年

3 魯總;山東總隊啟用農(nóng)價手持數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];中國信息報;2012年

4 王戰(zhàn)芹;中鋼邢機自行研制“高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”[N];世界金屬導(dǎo)報;2008年

5 曹改英 曹紅茜;PDA雨量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制及應(yīng)用[N];黃河報;2008年

6 焦克強;邢鋼開發(fā)線材軋制生產(chǎn)線DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];中國冶金報;2007年

7 ;iPAQ條碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];計算機世界;2002年

8 記者 陳青 何曉龍;西儀總廠井間地震裝備研制取得突破 井下多級數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用效果顯著[N];中國石油報;2002年

9 記者 程瑞云 通訊員 陸陽;通鋼能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)定功能目標[N];中國冶金報;2007年

10 北京 蔡德聰 孫宇瑞;BS2系列微功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];電子報;2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 田楷云;地球物理勘探設(shè)備中數(shù)據(jù)采集部分若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

2 向冬;基于CC的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

3 趙志剛;大面積高分辨率數(shù)字X射線探測器關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2010年

4 劉列峰;一種可擴展的大規(guī)模地球物理勘探數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 付敏;基于分布式光纖振動傳感的采集系統(tǒng)分析[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 張全國;線陣CCD采樣器設(shè)計與應(yīng)用[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

3 涂振;基于Android移動終端的健康數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[D];中國海洋大學(xué);2014年

4 王天馳;基于CPCI總線標準的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2016年

5 沙周華;基于虛擬儀器的石油管復(fù)合擠毀試驗系統(tǒng)[D];華東理工大學(xué);2016年

6 康德龍;物聯(lián)網(wǎng)智能無線節(jié)點數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2014年

7 史興兵;基于Rashpberry Pi的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2014年

8 高翔華;高精度線偏振輻射計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[D];安徽大學(xué);2016年

9 李會坤;基于S3C2440與GPRS的嵌入式環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[D];吉林大學(xué);2016年

10 馬國峰;基于MODBUS-GPRS的建筑節(jié)能科研數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用嘗試[D];蘭州大學(xué);2016年

本文編號：1526598