發(fā)布時間：2020-07-25 16:12

【摘要】：人類的生存與發(fā)展離不開環(huán)境和資源,礦山資源作為自然資源的重要組成部分,近年來,其開采量日趨增大。然而,它為人類發(fā)展貢獻巨大能量的同時,也引發(fā)了一系列問題,其中,最主要的有兩點：第一,受巨大經(jīng)濟利益驅(qū)動,礦山盜采活動頻繁發(fā)生,使國家利益遭受嚴重損失；第二,礦山資源開采活動加劇了環(huán)境污染,正威脅著人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。為了應對以上問題,我們有必要對礦山資源區(qū)以及周邊環(huán)境進行實時監(jiān)測。近年來,物聯(lián)網(wǎng)技術,特別是無線傳感器網(wǎng)絡技術,因其布網(wǎng)容易、性價比好的優(yōu)點脫穎而出,從而在技術方面為本監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了有效保障。本課題即是基于物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器網(wǎng)絡新技術,研究并設計一套礦山環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,感知層采用基于ZigBee技術的無線傳感器網(wǎng)絡,構(gòu)建礦山環(huán)境感知系統(tǒng),其核心芯片是CC2530,通過在ZigBee節(jié)點上連接各種類型傳感器,可實時采集礦山環(huán)境的各種參數(shù),包括空氣環(huán)境、土壤環(huán)境、水環(huán)境,同時可通過紅外模塊,構(gòu)建礦區(qū)防盜采柵欄；數(shù)據(jù)傳輸方面,ZigBee節(jié)點間的傳輸基于ZigBee協(xié)議,采用的射頻模塊是CC2591,考慮到礦區(qū)偏僻,故ZigBee匯聚節(jié)點數(shù)據(jù)遠程傳輸至上位機的過程則借助目前覆蓋范圍廣且信號穩(wěn)定的移動3G/4G網(wǎng)絡完成；數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議間的轉(zhuǎn)換通過網(wǎng)關節(jié)點完成,本課題的網(wǎng)關節(jié)點以ARM920T內(nèi)核的S3C2410A微控制器芯片為核心；本系統(tǒng)的上位機可以基于.Net開發(fā),且可借助地理信息系統(tǒng)GIS相關技術實現(xiàn)對礦區(qū)地形地貌的瀏覽功能。本系統(tǒng)的研究目的是方便監(jiān)控中心和相關管理部門實時掌握礦區(qū)環(huán)境信息,輔助相關部門的治污工作,此外,該系統(tǒng)構(gòu)建的防盜柵欄可以防止礦山資源的盜挖盜采,可以有效地保護礦山資源。
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X84;TD67;TP212.9;TN929.5

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本文編號：2770057