本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的節(jié)能型水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究

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【摘要】：我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,但隨著國土資源的日趨匱乏,要在我國繼續(xù)擴大養(yǎng)殖規(guī)模,必須要提高養(yǎng)殖密度和自動化水平,這就需要對水體溫度、pH值、溶解氧濃度、渾濁度等嚴(yán)重影響水產(chǎn)動物的生長安全的參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測。目前從國外直接引進(jìn)的現(xiàn)代化養(yǎng)殖設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)價格昂貴,運行成本高,在國內(nèi)無法推廣普及,而國產(chǎn)的水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)尚且無法在現(xiàn)場進(jìn)行部署。針對這一現(xiàn)狀,文章提出了一種基于ZigBee的節(jié)能型水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)水體溫度、溶解氧濃度、pH值和渾濁度等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測,提升水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測的自動化水平。文章基于ZigBee技術(shù)設(shè)計了無線傳感器網(wǎng)絡(luò),采用CC2530核心處理器設(shè)計了無線傳感器節(jié)點,針對選擇的溫度、pH值、溶解氧及渾濁度傳感器設(shè)計了信號調(diào)理電路;運用開源的Z-Stack協(xié)議棧開發(fā)了節(jié)點的應(yīng)用程序,基于Labview和SQLServer開發(fā)了上位機監(jiān)控軟件,采用分時/分區(qū)供電的方式和數(shù)據(jù)融合技術(shù)延長了節(jié)點的生存時間。文章主要介紹了系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計與實現(xiàn),并重點闡述了軟件和硬件的節(jié)能策略。在文章的最后,作者對設(shè)計的樣機和系統(tǒng)進(jìn)行了測試。傳感器精度測試結(jié)果表明,傳感器測試的誤差都控制在2%以內(nèi),精度滿足了測量的需求。系統(tǒng)節(jié)能效果實驗結(jié)果表明,采用文章提出的節(jié)能策略后,終端節(jié)點壽命延長了1倍。該系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、功耗低、網(wǎng)絡(luò)壽命長等特點,能夠?qū)崿F(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的長期監(jiān)測,具有很好的市場前景和推廣價值。
【關(guān)鍵詞】：ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 水產(chǎn)養(yǎng)殖 節(jié)能 傳感器
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 課題背景和意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀10
• 1.3 課題要求10-11
• 1.4 本文所做的工作11
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計13-19
• 2.1 系統(tǒng)需求分析13-14
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計14-15
• 2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計15-16
• 2.4 系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)設(shè)計16-18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)19-28
• 3.1 無線傳感器節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)19-21
• 3.2 溫度測試模塊設(shè)計與實現(xiàn)21
• 3.3 pH值檢測模塊設(shè)計與實現(xiàn)21-23
• 3.3.1 pH值檢測原理22
• 3.3.2 pH值傳感器信號調(diào)理電路22-23
• 3.4 溶解氧檢測模塊設(shè)計與實現(xiàn)23-24
• 3.4.1 溶解氧檢測原理23-24
• 3.4.2 溶解氧傳感器信號調(diào)理電路24
• 3.5 渾濁度檢測模塊設(shè)計與實現(xiàn)24-26
• 3.5.1 渾濁度檢測原理24-25
• 3.5.2 渾濁度傳感器信號調(diào)理電路25-26
• 3.6 硬件節(jié)能技術(shù)研發(fā)26-27
• 3.7 本章小結(jié)27-28
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)28-44
• 4.1 ZigBee協(xié)議及Z-Stack協(xié)議棧簡介28-29
• 4.2 無線傳感器節(jié)點軟件設(shè)計與實現(xiàn)29-38
• 4.2.1 ZigBee通訊程序設(shè)計與實現(xiàn)30-32
• 4.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn)32-34
• 4.2.3 系統(tǒng)工作流程設(shè)計34-36
• 4.2.4 傳感器數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計與實現(xiàn)36-38
• 4.3 上位機軟件設(shè)計與實現(xiàn)38-41
• 4.3.1 監(jiān)測軟件設(shè)計與實現(xiàn)39-40
• 4.3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計40-41
• 4.4 軟件節(jié)能技術(shù)設(shè)計41-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第五章 系統(tǒng)樣機及測試44-50
• 5.1 系統(tǒng)樣機設(shè)計44
• 5.2 測試及分析44-49
• 5.2.1 傳感器精度測試44
• 5.2.2 系統(tǒng)節(jié)能效果測試44-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 第六章 總結(jié)和展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 在學(xué)期間的研究成果55-56
• 致謝56

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 平遠(yuǎn);水產(chǎn)養(yǎng)殖專用的微電腦[J];四川畜禽;1997年03期

2 周海燕;;水產(chǎn)養(yǎng)殖安全技術(shù)平臺的建立及其關(guān)鍵技術(shù)的研究[J];現(xiàn)代計算機(專業(yè)版);2011年08期

3 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國水產(chǎn);2004年08期

4 黃懷英;;充分利用人力資源提高水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)效益[J];電子商務(wù);2010年09期

5 陳剛;朱啟兵;楊慧中;;水產(chǎn)養(yǎng)殖在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J];計算機與應(yīng)用化學(xué);2013年10期

6 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國水產(chǎn);2004年07期

7 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國水產(chǎn);2004年09期

8 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國水產(chǎn);2004年10期

9 陳健O，

本文編號：1085338