隨著我國工業(yè)化、城市化和核技術(shù)的規(guī)�；l(fā)展,大氣霧霾和核污染的危害也隨之增加,目前空氣污染和核污染已成為當(dāng)前城市面臨的一個相當(dāng)嚴(yán)峻的環(huán)境問題,引起人們普遍關(guān)注。為了減輕灰霾與核事故對社會穩(wěn)定和公共生命財產(chǎn)安全的危害,監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量狀況成了當(dāng)務(wù)之急。本課題設(shè)計出一種新型的基于ZigBee技術(shù)的PM2.5/核輻射環(huán)境監(jiān)測與遠(yuǎn)程報警系統(tǒng),不僅能實時測量PM2.5濃度、γ輻射劑量率和各種環(huán)境參數(shù),還結(jié)合了GPS地理位置定位、時間信息、無線數(shù)據(jù)傳輸和GSM短信報警功能,采集的數(shù)據(jù)不僅能在OLED屏顯示,還能在上位機軟件界面上實時地觀測,能夠?qū)崟r和快速定位監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境健康狀況。當(dāng)環(huán)境中的PM2.5濃度和γ劑量率超限時,驅(qū)動協(xié)調(diào)器上的蜂鳴器和LED進行現(xiàn)場聲光報警,同時觸發(fā)GSM報警模塊將污染級別短信發(fā)送到用戶手機,提醒工作人員及時制定應(yīng)急處理方案,讓人們生活更有保障,使得測量更具實際應(yīng)用意義。論文完成的工作內(nèi)容:（1）節(jié)點硬件設(shè)計:選擇TI公司的低功耗CC2530芯片作為無線射頻模塊的核心,重點設(shè)計CC2530+RFX2401無線射頻模塊,并完成外圍電路設(shè)計。（2）系統(tǒng)軟件設(shè)計:在Zstac... 

【文章來源】：東華理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究課題來源
    1.4 本文研究主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)需求分析
    2.1 關(guān)鍵技術(shù)的需求分析
    2.2 Zigbee協(xié)議
        2.2.1 Zigbee組網(wǎng)方式
        2.2.2 ZigBee協(xié)議棧
        2.2.3 Zstack協(xié)議棧運行機制
    2.3 系統(tǒng)的可行性需求分析
        2.3.1 系統(tǒng)總體功能需求分析
        2.3.2 系統(tǒng)模塊需求分析
    2.4 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計
        3.1.1 節(jié)點硬件電路設(shè)計
        3.1.2 微處理器芯片選擇
    3.2 節(jié)點外圍電路設(shè)計
        3.2.1 核心板外圍電路設(shè)計
        3.2.2 CC2530+RFX2401核心板PCB設(shè)計
        3.2.3 功能底板的電路設(shè)計
        3.2.4 系統(tǒng)供電模塊電路設(shè)計
    3.3 傳感器檢測模塊選型
        3.3.1 PM2.5 檢測模塊
        3.3.2 核輻射探測器模塊
        3.3.3 溫濕度檢測模塊
        3.3.4 CO檢測模塊
        3.3.5 光照檢測模塊
        3.3.6 雨量檢測模塊
    3.4 GPS定位模塊
    3.5 報警檢測模塊
        3.5.1 蜂鳴器報警模塊
        3.5.2 GSM報警模塊
    3.6 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 軟件開發(fā)平臺
    4.2 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)計
        4.2.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置
        4.2.2 CC2530+RFX2401驅(qū)動配置
        4.2.3 組網(wǎng)和入網(wǎng)流程研究
    4.3 協(xié)調(diào)器功能的設(shè)計
        4.3.1 數(shù)據(jù)包接收解析程序設(shè)計
        4.3.2 數(shù)據(jù)通訊協(xié)議設(shè)計
        4.3.3 可靠傳輸機制設(shè)計
    4.4 路由器和傳感器節(jié)點的軟件設(shè)計
        4.4.1 路由器功能設(shè)計
        4.4.2 傳感器節(jié)點功能設(shè)計
        4.4.3 數(shù)據(jù)打包發(fā)送程序設(shè)計
    4.5 數(shù)據(jù)采集與處理程序設(shè)計
        4.5.1 溫濕度數(shù)據(jù)采集與處理
        4.5.2 模擬量信號采集與處理
        4.5.3 核輻射數(shù)據(jù)采集與處理
        4.5.4 GPS定位數(shù)據(jù)采集與處理
    4.6 GSM短信模塊程序設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
5 性能測試與數(shù)據(jù)分析
    5.1 節(jié)點性能測試
        5.1.1 節(jié)點組網(wǎng)測試
        5.1.2 節(jié)點數(shù)據(jù)通信測試
    5.2 系統(tǒng)整體測試結(jié)果
        5.2.1 界面數(shù)據(jù)采集測試分析
        5.2.2 串口數(shù)據(jù)采集測試分析
        5.2.3 上位機測試平臺實現(xiàn)
        5.2.4 GSM短信報警功能測試
    5.3 距離和丟包率測試分析
    5.4 數(shù)據(jù)分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于無線網(wǎng)絡(luò)的核輻射監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 譚煒.成都理工大學(xué) 2016
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[4]基于WSN節(jié)點定位的核電站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 王亮.南昌航空大學(xué) 2015
[5]區(qū)域環(huán)境γ劑量監(jiān)測系統(tǒng)研制[D]. 張力.成都理工大學(xué) 2015
[6]移動式環(huán)境空氣質(zhì)量檢測儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 蘭冰芯.西南石油大學(xué) 2015
[7]基于ZigBee家居環(huán)境實時監(jiān)測的研究與實現(xiàn)[D]. 吳沛.杭州電子科技大學(xué) 2015
[8]基于GSM短信息和ZigBee的糧庫無線測溫報警系統(tǒng)[D]. 楊素果.石家莊鐵道大學(xué) 2014
[9]基于GSM網(wǎng)絡(luò)短消息的智能家居報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張迪.北京工業(yè)大學(xué) 2014
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本文編號：3339203