大水域水產(chǎn)養(yǎng)殖多參數(shù)智能無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-06-11 03:24
我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)正從傳統(tǒng)人工養(yǎng)殖逐步向規(guī);、工業(yè)化和集約化養(yǎng)殖方式轉(zhuǎn)變,環(huán)境多參數(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)在大水域的現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用正受到越來越多的關(guān)注。水產(chǎn)養(yǎng)殖自動水質(zhì)監(jiān)測與控制對提高水產(chǎn)品產(chǎn)量、降低投入與產(chǎn)出比、預(yù)防魚類病害發(fā)生起著關(guān)鍵性作用,F(xiàn)階段水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)大多采用有線連接方式,不僅布線成本高,傳感器安裝位置也受到約束,系統(tǒng)靈活性差。本文提出了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能多參數(shù)無線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計。所做的主要工作如下:(1)闡述了目前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平及傳統(tǒng)監(jiān)測方法的缺陷,本文提出了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案。(2)介紹了ZigBee技術(shù)的特點、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)以及ZigBee協(xié)議規(guī)范,構(gòu)建簇樹狀無線傳感網(wǎng)絡(luò),滿足對大水域水質(zhì)環(huán)境實時監(jiān)測的要求。(3)在節(jié)點硬件設(shè)計環(huán)節(jié),本文以無線通信芯片CC2530為基礎(chǔ),完成了ZigBee射頻模塊電路和外圍電路的設(shè)計,針對各個傳感器的傳輸特性設(shè)計了微弱信號的調(diào)理電路并印制了PCB電路板。(4)在Z-Stack協(xié)議棧的基礎(chǔ)上,通過對不同的ZigBee節(jié)點類型進行具體的程序設(shè)計,實現(xiàn)了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的組建,完成了信號...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
1) 實用性:水產(chǎn)養(yǎng)殖地域位置分散或是要監(jiān)測較大的區(qū)域,監(jiān)測節(jié)點需輸數(shù)據(jù)并能長期不間斷監(jiān)測。2) 可擴展性:隨著人們對水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測要求不斷提高,可以通過對預(yù)增加傳感器種類使系統(tǒng)升級,不至于全面更換造成較大的成本浪費。3) 穩(wěn)定可靠:系統(tǒng)要能在長期運行的過程中保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠,行穩(wěn)定可靠才能獲得精準的數(shù)據(jù),養(yǎng)殖人員才能有效預(yù)防魚類疾病,增加到保障。2.2 系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)依據(jù)以上分析本系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)采集及通訊的無線傳感網(wǎng)和上位機數(shù)據(jù)監(jiān)測中心部分組成。硬件部分主要由無線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點、點、連接下位機與上位機的串口通信部分。傳感器終端節(jié)點部分主要實現(xiàn)集、AD 轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和無線通訊功能;上位機監(jiān)測界面設(shè)計主要包括始化、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)處理分析、數(shù)據(jù)顯示、遠程監(jiān)控以及報警等任統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。
遠程監(jiān)控中心管理軟件是為了實現(xiàn)對水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)的接收、處理、顯示分析,使養(yǎng)殖人員可以直觀的全面了解水質(zhì)情況。對管理人員而言,管理有良好的人機界面和強大的后臺數(shù)據(jù)庫。LabVIEW 圖形化編程能夠滿足求,不但提供個豐富的數(shù)據(jù)接口函數(shù),還具有數(shù)據(jù)庫管理功能。本設(shè)計中現(xiàn)了人員登錄管理、數(shù)據(jù)實時顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。圖 2-3 為遠程構(gòu)圖2.4 遠程監(jiān)控中心
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)研究與設(shè)計[J]. 楊浩,古雄,孟慶民. 科技視界. 2012(28)
[2]氨氮在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的產(chǎn)生、危害及控制[J]. 臧淑梅. 黑龍江水產(chǎn). 2012(02)
[3]發(fā)展節(jié)糧型畜牧水產(chǎn)業(yè)的思考[J]. 徐揚,侯彩霞,聶國興. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(05)
[4]基于Zig Bee與GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 陳娜娜,周益明,徐海圣,楊祥龍. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(03)
[5]基于ARM9的農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 陳凱峰,楊林楠. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(09)
[6]基于ZigBee的倉庫溫濕度采集系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 王欽,陳忠輝,陳新. 計算機與數(shù)字工程. 2009(09)
[7]基于ZigBee的工業(yè)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計[J]. 郝憲鋒,劉廣孚. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2009(18)
[8]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的濕地水環(huán)境數(shù)據(jù)視頻監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 蔣鵬. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2009(02)
[9]水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)pH值智能變送器設(shè)計[J]. 劉倩,李道亮,馬道坤,梁安波,史巖. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2008(S2)
[10]集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 于承先,徐麗英,邢斌,王劍秦,李道亮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2008(S2)
碩士論文
[1]ZigBee組網(wǎng)及實時網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)管理方法的研究[D]. 李新.山東輕工業(yè)學(xué)院 2011
[2]基于OSGi的傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳學(xué)文.西北大學(xué) 2009
[3]基于Zigbee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 祁長璞.武漢理工大學(xué) 2008
[4]開放式色譜虛擬儀器及實驗室的構(gòu)建方法研究[D]. 劉素花.大連理工大學(xué) 2007
本文編號:3223708
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
1) 實用性:水產(chǎn)養(yǎng)殖地域位置分散或是要監(jiān)測較大的區(qū)域,監(jiān)測節(jié)點需輸數(shù)據(jù)并能長期不間斷監(jiān)測。2) 可擴展性:隨著人們對水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測要求不斷提高,可以通過對預(yù)增加傳感器種類使系統(tǒng)升級,不至于全面更換造成較大的成本浪費。3) 穩(wěn)定可靠:系統(tǒng)要能在長期運行的過程中保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠,行穩(wěn)定可靠才能獲得精準的數(shù)據(jù),養(yǎng)殖人員才能有效預(yù)防魚類疾病,增加到保障。2.2 系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)依據(jù)以上分析本系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)采集及通訊的無線傳感網(wǎng)和上位機數(shù)據(jù)監(jiān)測中心部分組成。硬件部分主要由無線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點、點、連接下位機與上位機的串口通信部分。傳感器終端節(jié)點部分主要實現(xiàn)集、AD 轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和無線通訊功能;上位機監(jiān)測界面設(shè)計主要包括始化、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)處理分析、數(shù)據(jù)顯示、遠程監(jiān)控以及報警等任統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。
遠程監(jiān)控中心管理軟件是為了實現(xiàn)對水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)的接收、處理、顯示分析,使養(yǎng)殖人員可以直觀的全面了解水質(zhì)情況。對管理人員而言,管理有良好的人機界面和強大的后臺數(shù)據(jù)庫。LabVIEW 圖形化編程能夠滿足求,不但提供個豐富的數(shù)據(jù)接口函數(shù),還具有數(shù)據(jù)庫管理功能。本設(shè)計中現(xiàn)了人員登錄管理、數(shù)據(jù)實時顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。圖 2-3 為遠程構(gòu)圖2.4 遠程監(jiān)控中心
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)研究與設(shè)計[J]. 楊浩,古雄,孟慶民. 科技視界. 2012(28)
[2]氨氮在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的產(chǎn)生、危害及控制[J]. 臧淑梅. 黑龍江水產(chǎn). 2012(02)
[3]發(fā)展節(jié)糧型畜牧水產(chǎn)業(yè)的思考[J]. 徐揚,侯彩霞,聶國興. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(05)
[4]基于Zig Bee與GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 陳娜娜,周益明,徐海圣,楊祥龍. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(03)
[5]基于ARM9的農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 陳凱峰,楊林楠. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(09)
[6]基于ZigBee的倉庫溫濕度采集系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 王欽,陳忠輝,陳新. 計算機與數(shù)字工程. 2009(09)
[7]基于ZigBee的工業(yè)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計[J]. 郝憲鋒,劉廣孚. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2009(18)
[8]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的濕地水環(huán)境數(shù)據(jù)視頻監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 蔣鵬. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2009(02)
[9]水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)pH值智能變送器設(shè)計[J]. 劉倩,李道亮,馬道坤,梁安波,史巖. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2008(S2)
[10]集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 于承先,徐麗英,邢斌,王劍秦,李道亮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2008(S2)
碩士論文
[1]ZigBee組網(wǎng)及實時網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)管理方法的研究[D]. 李新.山東輕工業(yè)學(xué)院 2011
[2]基于OSGi的傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳學(xué)文.西北大學(xué) 2009
[3]基于Zigbee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 祁長璞.武漢理工大學(xué) 2008
[4]開放式色譜虛擬儀器及實驗室的構(gòu)建方法研究[D]. 劉素花.大連理工大學(xué) 2007
本文編號:3223708
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