隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化和核技術(shù)的規(guī)模化發(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(gè)相當(dāng)嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題,引起人們普遍關(guān)注。為了減輕灰霾與核事故對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和公共生命財(cái)產(chǎn)安全的危害,監(jiān)測(cè)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(jì)出一種新型的基于ZigBee技術(shù)的PM2.5/核輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng),不僅能實(shí)時(shí)測(cè)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(shí)間信息、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和GSM短信報(bào)警功能,采集的數(shù)據(jù)不僅能在OLED屏顯示,還能在上位機(jī)軟件界面上實(shí)時(shí)地觀測(cè),能夠?qū)崟r(shí)和快速定位監(jiān)測(cè)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(shí),驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)器上的蜂鳴器和LED進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警,同時(shí)觸發(fā)GSM報(bào)警模塊將污染級(jí)別短信發(fā)送到用戶手機(jī),提醒工作人員及時(shí)制定應(yīng)急處理方案,讓人們生活更有保障,使得測(cè)量更具實(shí)際應(yīng)用意義。論文完成的工作內(nèi)容:（1）節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì):選擇TI公司的低功耗CC2530芯片作為無(wú)線射頻模塊的核心,重點(diǎn)設(shè)計(jì)CC2530+RFX2401無(wú)線射頻模塊,并完成外圍電路設(shè)計(jì)。（2）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì):在Zstac... 

【文章來(lái)源】：東華理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究課題來(lái)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(yùn)行機(jī)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(jì)
    3.1 傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)
        3.1.1 節(jié)點(diǎn)硬件電路設(shè)計(jì)
        3.1.2 微處理器芯片選擇
    3.2 節(jié)點(diǎn)外圍電路設(shè)計(jì)
        3.2.1 核心板外圍電路設(shè)計(jì)
        3.2.2 CC2530+RFX2401核心板PCB設(shè)計(jì)
        3.2.3 功能底板的電路設(shè)計(jì)
        3.2.4 系統(tǒng)供電模塊電路設(shè)計(jì)
    3.3 傳感器檢測(cè)模塊選型
        3.3.1 PM2.5 檢測(cè)模塊
        3.3.2 核輻射探測(cè)器模塊
        3.3.3 溫濕度檢測(cè)模塊
        3.3.4 CO檢測(cè)模塊
        3.3.5 光照檢測(cè)模塊
        3.3.6 雨量檢測(cè)模塊
    3.4 GPS定位模塊
    3.5 報(bào)警檢測(cè)模塊
        3.5.1 蜂鳴器報(bào)警模塊
        3.5.2 GSM報(bào)警模塊
    3.6 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)
    4.2 ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置
        4.2.2 CC2530+RFX2401驅(qū)動(dòng)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(jì)
        4.3.1 數(shù)據(jù)包接收解析程序設(shè)計(jì)
        4.3.2 數(shù)據(jù)通訊協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.3.3 可靠傳輸機(jī)制設(shè)計(jì)
    4.4 路由器和傳感器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 路由器功能設(shè)計(jì)
        4.4.2 傳感器節(jié)點(diǎn)功能設(shè)計(jì)
        4.4.3 數(shù)據(jù)打包發(fā)送程序設(shè)計(jì)
    4.5 數(shù)據(jù)采集與處理程序設(shè)計(jì)
        4.5.1 溫濕度數(shù)據(jù)采集與處理
        4.5.2 模擬量信號(hào)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(jì)
    4.7 本章小結(jié)
5 性能測(cè)試與數(shù)據(jù)分析
    5.1 節(jié)點(diǎn)性能測(cè)試
        5.1.1 節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)測(cè)試
        5.1.2 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信測(cè)試
    5.2 系統(tǒng)整體測(cè)試結(jié)果
        5.2.1 界面數(shù)據(jù)采集測(cè)試分析
        5.2.2 串口數(shù)據(jù)采集測(cè)試分析
        5.2.3 上位機(jī)測(cè)試平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
        5.2.4 GSM短信報(bào)警功能測(cè)試
    5.3 距離和丟包率測(cè)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(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]降低北方新建居住建筑和供熱實(shí)際能耗要過(guò)“三關(guān)”[J]. 辛坦.  建設(shè)科技. 2015(02)
[2]對(duì)國(guó)內(nèi)外PM2.5研究及控制對(duì)策的回顧與展望[J]. 朱增銀,李冰,趙秋月,夏思佳,李荔.  環(huán)境科技. 2013(01)
[3]基于CC2530的ZigBee射頻收發(fā)模塊設(shè)計(jì)[J]. 劉輝,趙麗芬,孫番典,張品.  云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[4]基于CC2530的ZigBee無(wú)線城市路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 蔣建平,陳輝.  測(cè)控技術(shù). 2012(09)
[5]基于GPRS的核輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 熊欣,盧朝東.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2012(07)
[6]基于CC2530的ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 李俊斌,胡永忠.  電子設(shè)計(jì)工程. 2011(16)
[7]GPS衛(wèi)星測(cè)量[J]. 朱廣軼,叢樹(shù)民.  沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(04)

博士論文
[1]大氣細(xì)顆粒物人群暴露的健康影響及遺傳易感性研究[D]. 高知義.復(fù)旦大學(xué) 2010
[2]大氣細(xì)顆粒物心血管毒性的機(jī)制研究[D]. 趙金鐲.復(fù)旦大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的核輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 譚煒.成都理工大學(xué) 2016
[2]低功耗便攜式γ能譜儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李傳江.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2016
[3]低功耗ZigBee節(jié)點(diǎn)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉彪.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于WSN節(jié)點(diǎn)定位的核電站環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)研制[D]. 張力.成都理工大學(xué) 2015
[6]移動(dòng)式環(huán)境空氣質(zhì)量檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘭冰芯.西南石油大學(xué) 2015
[7]基于ZigBee家居環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的研究與實(shí)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(kù)無(wú)線測(cè)溫報(bào)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(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張迪.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[10]基于WSN的輻射環(huán)境智能移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 王志偉.南京信息工程大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3339203