發(fā)布時間：2017-06-11 00:11

  本文關(guān)鍵詞：排水管網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：進入21世紀(jì)以來,隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展,城市的現(xiàn)代化程度也變得越來越高,然而城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)卻沒有得到相應(yīng)的提升,尤其是城市的排水管網(wǎng)建設(shè)由于環(huán)境惡劣和監(jiān)測系統(tǒng)的停滯不前,更加的發(fā)展緩慢。這樣導(dǎo)致的后果就是,城市的污水在雨水多的季節(jié)排不出去或者因排水管太小而來不及排出,導(dǎo)致污水從窨井蓋中溢出,城市的馬路與街道上都是污水與雨水,給人們的生活和城市的發(fā)展帶來了很多的不便。更有甚者,由于污水過多,有很多的人被淹死和很多的城市房屋倒塌。本文針對由于排水管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)落后而導(dǎo)致的各種各樣的問題,提出了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的排水管網(wǎng)水位監(jiān)測系統(tǒng),有了這套系統(tǒng),有關(guān)部門就可以根據(jù)該系統(tǒng)反饋回的水位信息,對城市的排水管網(wǎng)當(dāng)前狀況有一個很好的了解,從而可以對城市的排水管網(wǎng)進行針對性的建設(shè)。本文設(shè)計的排水管網(wǎng)水位監(jiān)測系統(tǒng)是基于無線傳感網(wǎng)絡(luò),結(jié)合GPRS無線通信技術(shù)和超聲波水位檢測技術(shù),實現(xiàn)對整個城市的排水管網(wǎng)水位進行全方面的監(jiān)控,這樣人們就可以對城市的污水排出狀況有一個很好的了解,從而提前做出防范,有關(guān)部門也可以根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)反饋回的信息做出相應(yīng)的補救措施與提前預(yù)防措施。該系統(tǒng)針對排水管網(wǎng)環(huán)境惡劣、水位檢測困難等難題設(shè)計了一種基于超聲波原理測距的排水管水位檢測傳感器;針對排水管網(wǎng)監(jiān)測節(jié)點多而且廣等難題,本文設(shè)計了一種結(jié)合433MHZ無線信道與2.4GHZ無線信道的無線傳感網(wǎng)絡(luò),很好的解決了信號從地下到地面的傳輸,以及地面上各個節(jié)點之間的通信問題;最后地面上的網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過GPRS網(wǎng)絡(luò)把所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務(wù)器。本文主要進行了傳感器節(jié)點、中繼器節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點的開發(fā),構(gòu)建了客戶端網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測軟件,并用客戶端監(jiān)測軟件對整個系統(tǒng)進行了一個簡單的測試,實驗表明該系統(tǒng)能夠?qū)ε潘芫W(wǎng)的整體水位狀況進行一個很好的監(jiān)測,并且具有成本低,安裝方便等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：超聲波水位測距 無線傳感網(wǎng)絡(luò) GPRS
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 排水管網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 水位檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文的主要內(nèi)容14-15
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 排水管水位監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計16-21
• 2.1 系統(tǒng)功能分析16
• 2.2 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計16-19
• 2.3 排水管監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 排水管網(wǎng)水位監(jiān)測系統(tǒng)傳感器節(jié)點設(shè)計21-36
• 3.1 傳感器節(jié)點的組成結(jié)構(gòu)21
• 3.2 超聲波測距模塊的設(shè)計21-26
• 3.2.1 超聲波測距原理21-22
• 3.2.2 超聲波測距誤差分析22
• 3.2.3 超聲波測距模塊組成結(jié)構(gòu)22-23
• 3.2.4 超聲波換能器的選擇23-24
• 3.2.5 超聲波測距模塊硬件設(shè)計24-26
• 3.3 MCU模塊的選擇26-27
• 3.4 433MHZ無線傳輸模塊設(shè)計27-30
• 3.4.1 433MHZ無線模塊硬件設(shè)計27-28
• 3.4.2 433MHZ無線模塊的通信流程28-30
• 3.5 電池供電模塊設(shè)計30-33
• 3.5.1 電池供電模塊硬件設(shè)計30-32
• 3.5.2 電源通斷控制電路設(shè)計32-33
• 3.6 傳感器節(jié)點軟件設(shè)計33-34
• 3.7 傳感器節(jié)點的能耗管理34-35
• 3.8 本章小結(jié)35-36
• 第四章 無線通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及模塊的設(shè)計36-49
• 4.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的總體架構(gòu)設(shè)計36
• 4.2 傳感器節(jié)點與中繼節(jié)點之間的組網(wǎng)設(shè)計36-38
• 4.2.1 433MHZ無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計36-37
• 4.2.2 433MHZ無線網(wǎng)絡(luò)通信流程37-38
• 4.3 中繼節(jié)點之間以及中繼節(jié)點與網(wǎng)關(guān)節(jié)點之間的組網(wǎng)設(shè)計38-41
• 4.3.1 zigbee無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計38-39
• 4.3.2 組建zigbee網(wǎng)絡(luò)39-41
• 4.4 網(wǎng)關(guān)節(jié)點與服務(wù)器之間的組網(wǎng)設(shè)計41-42
• 4.4.1 GPRS無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計41
• 4.4.2 網(wǎng)關(guān)節(jié)點與服務(wù)器之間的通信流程41-42
• 4.5 中繼節(jié)點的設(shè)計42-44
• 4.5.1 中繼節(jié)點的硬件設(shè)計42-43
• 4.5.2 中繼節(jié)點的軟件設(shè)計43-44
• 4.6 網(wǎng)關(guān)節(jié)點的設(shè)計44-45
• 4.6.1 網(wǎng)關(guān)節(jié)點的硬件設(shè)計44-45
• 4.6.2 網(wǎng)關(guān)節(jié)點的軟件設(shè)計45
• 4.7 排水管網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用協(xié)議的設(shè)計45-48
• 4.7.1 協(xié)議棧的選用45-46
• 4.7.2 傳感器節(jié)點與中繼節(jié)點之間的握手協(xié)議46-47
• 4.7.3 中繼器節(jié)點之間以及與網(wǎng)關(guān)節(jié)點之間的握手協(xié)議47
• 4.7.4 網(wǎng)關(guān)節(jié)點與監(jiān)控中心的握手協(xié)議47-48
• 4.8 本章小結(jié)48-49
• 第五章 客戶端監(jiān)控軟件的設(shè)計與結(jié)果驗證49-52
• 5.1 排水管網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控端的設(shè)計49-51
• 5.1.1 客戶端軟件組成部分與功能49-50
• 5.1.2 排水管網(wǎng)客戶端監(jiān)控軟件設(shè)計流程50-51
• 5.2 本章小結(jié)51-52
• 第六章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 論文總結(jié)52
• 6.2 論文展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-58
• 附錄58

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