基于WSN的水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-31 04:08
中國(guó)在世界的水資源總量排名是第六位,如果按人均水資源占有量來(lái)計(jì)算的話,人均的占有量?jī)H為2600立方米,在全球范圍來(lái)比較的是全球的人均水量的四分之一,排名是第120位,由此可看出中國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家。當(dāng)前,在我國(guó)的670座大中小城市中,年缺水量達(dá)65億多立方米,將近450座大中小城市面臨用水量短缺的問(wèn)題。面對(duì)目前我國(guó)越來(lái)越嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn)題,合理的利用和開(kāi)發(fā)水資源,維護(hù)生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展,協(xié)調(diào)自然與人的和諧,提高水資源使用率,水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)是水資源監(jiān)管和保護(hù)的重要技術(shù)手段。過(guò)去的監(jiān)測(cè)方式早已難滿足現(xiàn)狀的水資源監(jiān)測(cè)和智能化的信息需求。建立不受時(shí)間制約、地理環(huán)境和氣候條件的智能化水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)刻不容緩。 本文對(duì)水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及水資源水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)特點(diǎn)的研究分析,設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于基于WSN水資源水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)的方法,不僅闡述了水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能,還提出了水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)需求與設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,以在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的ZigBee技術(shù)建立組織數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)子網(wǎng),監(jiān)測(cè)子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)采用STC12C5A60S2...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.1.1 課題研究的目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 水資源監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 本文完成的主要工作和組織結(jié)構(gòu)
第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的ZigBee和GPRS無(wú)線通信技術(shù)
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.2 Zigbee技術(shù)
2.2.1 ZigBee的技術(shù)特征
2.2.2 ZigBee體系結(jié)構(gòu)介紹
2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 GPRS無(wú)線通信技術(shù)
2.3.1 基于GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)
2.3.2 AT指令
2.4 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)的總體構(gòu)思
3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
3.2 水資源水質(zhì)參數(shù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)
3.3 系統(tǒng)整體方案
3.4 水參數(shù)實(shí)時(shí)采集監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.4.1 布局結(jié)構(gòu)
3.4.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3.4.3 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
3.4.4 主節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)的具體硬件電路設(shè)計(jì)
4.1 基于STC12C5A60S2主控制器模塊的硬件電路設(shè)計(jì)
4.1.1 復(fù)位電路設(shè)計(jì)
4.1.2 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)
4.2 無(wú)線通信模塊設(shè)計(jì)
4.2.1 無(wú)線通信模塊芯片HSD-1M
4.2.2 HSD-1M與STC12C5A60S2接口電路設(shè)計(jì)
4.3 GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊
4.3.1 DTU模塊
4.3.2 DTU與STC12C5A60S2接口電路設(shè)計(jì)
4.4 能量供應(yīng)模塊
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)
5.2 主節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.3 路由傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.4 子節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.5 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測(cè)試
6.1 PCB制作、焊接與硬件調(diào)試
6.2 代碼調(diào)試
6.3 綜合測(cè)試
6.4 測(cè)試結(jié)果及分析
6.4.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有效傳輸距離測(cè)試
6.4.2 基于有效傳輸距離的最小發(fā)射功率測(cè)試
6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 主節(jié)點(diǎn)核心代碼
附錄B 主節(jié)點(diǎn)PCB板
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3890941
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.1.1 課題研究的目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 水資源監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 本文完成的主要工作和組織結(jié)構(gòu)
第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的ZigBee和GPRS無(wú)線通信技術(shù)
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.2 Zigbee技術(shù)
2.2.1 ZigBee的技術(shù)特征
2.2.2 ZigBee體系結(jié)構(gòu)介紹
2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 GPRS無(wú)線通信技術(shù)
2.3.1 基于GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)
2.3.2 AT指令
2.4 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)的總體構(gòu)思
3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
3.2 水資源水質(zhì)參數(shù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)
3.3 系統(tǒng)整體方案
3.4 水參數(shù)實(shí)時(shí)采集監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.4.1 布局結(jié)構(gòu)
3.4.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3.4.3 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
3.4.4 主節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)的具體硬件電路設(shè)計(jì)
4.1 基于STC12C5A60S2主控制器模塊的硬件電路設(shè)計(jì)
4.1.1 復(fù)位電路設(shè)計(jì)
4.1.2 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)
4.2 無(wú)線通信模塊設(shè)計(jì)
4.2.1 無(wú)線通信模塊芯片HSD-1M
4.2.2 HSD-1M與STC12C5A60S2接口電路設(shè)計(jì)
4.3 GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊
4.3.1 DTU模塊
4.3.2 DTU與STC12C5A60S2接口電路設(shè)計(jì)
4.4 能量供應(yīng)模塊
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)
5.2 主節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.3 路由傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.4 子節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
5.5 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測(cè)試
6.1 PCB制作、焊接與硬件調(diào)試
6.2 代碼調(diào)試
6.3 綜合測(cè)試
6.4 測(cè)試結(jié)果及分析
6.4.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有效傳輸距離測(cè)試
6.4.2 基于有效傳輸距離的最小發(fā)射功率測(cè)試
6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 主節(jié)點(diǎn)核心代碼
附錄B 主節(jié)點(diǎn)PCB板
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3890941
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