本文關鍵詞：基于無線傳感網(wǎng)絡的森林火災定位方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：森林作為人類賴以生存的寶貴資源,在國民經(jīng)濟和社會進步中具有無可替代的功能。但近幾年來,林火事件頻繁發(fā)生,不僅會對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)造成了嚴重損害,而且還嚴重危及到了人們?nèi)松戆踩?全球各國政府都越來越關注如何防止林火爆發(fā)的相關工作。傳統(tǒng)的林火預防主要依靠人工方式,智能化程度和火災定位精度都比較低,已不能滿足現(xiàn)代林火預防的需求。因而,如何利用無線傳感網(wǎng)絡、衛(wèi)星遙感等高科技技術對森林火災進行定位和監(jiān)控,成為國內(nèi)外科研工作者研究工作的重要點。通過對森林火災定位方法和無線傳感網(wǎng)絡特點的分析,提出了把無線傳感網(wǎng)絡應用到森林火災定位中去的新方法。該方法首先利用能夠感知溫度、濕度和可燃氣體濃度的器件采集森林監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的主要物理參數(shù),而后通過無線傳感網(wǎng)絡將其發(fā)送至3G模塊,再由3G模塊將這些參數(shù)發(fā)送至Internet網(wǎng)絡,最終到達遠程火情監(jiān)控中心,從而實現(xiàn)實時監(jiān)測和實時報警的目標。本文設計內(nèi)容主要包括WSNs中節(jié)點定位方法的研究和森林火災定位系統(tǒng)設計這兩個方面。其中,WSNs中的DV-Hop定位方法是本文主要的研究內(nèi)容。針對DV-Hop定位算法的定位精度較低和環(huán)境適應能力較差等問題,提出了基于RSSI跳段數(shù)目連續(xù)的DV-Hop改進算法,該算法主要在兩個方面進行了改進:其一是改進了RSSI測距模型以便于其應用于復雜多變的森林環(huán)境,其二是引進了連續(xù)跳段數(shù)目的定義以便于該算法能夠獲取更為準確的平均單跳長度,從而達到定位精度較高的目的,仿真結果證明了該DV-Hop改進定位方法的實用性和環(huán)境適應性。森林火災定位系統(tǒng)設計主要包括火情參數(shù)采集節(jié)點的軟硬件設計、網(wǎng)關節(jié)點的軟硬件設計和遠程火情監(jiān)控中心界面設計。硬件方面主要講述了芯片選擇要求和各個模塊的原理圖,軟件方面則給出了不同類型節(jié)點的程序設計框圖,遠程火情監(jiān)控中心是利用C#語言開發(fā)的具有實時監(jiān)控和實時報警功能的界面。最后,系統(tǒng)測試部分證明了設計的實用性。
【關鍵詞】：森林火災 無線傳感網(wǎng)絡 定位 DV-Hop
【學位授予單位】：東北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S762;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題的研究背景及目的意義12-13
• 1.2 森林火災定位方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢13-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 發(fā)展趨勢15-16
• 1.3 課題的主要工作16-17
• 1.4 論文的組織結構17-18
• 第2章 無線傳感網(wǎng)絡定位算法基本理論18-26
• 2.1 定位相關基本概念18-19
• 2.2 定位算法的分類19-21
• 2.2.1 基于測距定位方式與無需測距的定位方式19
• 2.2.2 集中式定位方式與分布式定位方式19-20
• 2.2.3 絕對定位方式與相對定位方式20
• 2.2.4 遞增式定位算法與并發(fā)式定位算法20
• 2.2.5 移動節(jié)點定位方式20-21
• 2.3 定位常用幾何計算方法21-23
• 2.3.1 三邊測量法21-22
• 2.3.2 三角測量法22
• 2.3.3 極大似然估計法22-23
• 2.4 定位算法的評價指標23-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第3章 DV Hop定位算法分析26-34
• 3.1 DV Hop定位算法原理26-28
• 3.2 DV Hop定位算法誤差分析28-30
• 3.2.1 客觀因素28-29
• 3.2.2 主觀因素29-30
• 3.3 DV Hop算法研究現(xiàn)狀30-33
• 3.3.1 誤差修正法30-31
• 3.3.2 錨節(jié)點篩選法31-32
• 3.3.3 引入錨節(jié)點法32
• 3.3.4 結合基于測距的定位算法32-33
• 3.4 本章小結33-34
• 第4章 基于RSSI跳段數(shù)目連續(xù)的DV Hop改進算法34-42
• 4.1 改進算法的整體思路34
• 4.2 RSSI測距模型34-37
• 4.2.1 經(jīng)驗模型35
• 4.2.2 理論模型35-36
• 4.2.3 改進的Shadowing模型36-37
• 4.3 改進的DV Hop算法37-38
• 4.3.1 連續(xù)跳段數(shù)目定義37-38
• 4.3.2 改進算法步驟38
• 4.4 改進算法仿真實驗分析38-41
• 4.4.1 仿真環(huán)境和參數(shù)選擇39
• 4.4.2 算法精度分析39-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第5章 基于無線傳感網(wǎng)絡森林火災定位系統(tǒng)設計42-58
• 5.1 系統(tǒng)總體方案設計42-43
• 5.2 火情參數(shù)采集節(jié)點軟硬件設計43-46
• 5.2.1 Zig Bee模塊電路設計43-44
• 5.2.2 溫濕度采集模塊設計44
• 5.2.3 可燃氣體濃度檢測模塊設計44-45
• 5.2.4 電源模塊設計45
• 5.2.5 火情參數(shù)采集節(jié)點軟件設計45-46
• 5.3 網(wǎng)關節(jié)點軟硬件設計46-52
• 5.3.1 微處理器模塊設計47-48
• 5.3.2 存儲模塊設計48-49
• 5.3.3 3G無線模塊設計49-50
• 5.3.4 電源模塊設計50-51
• 5.3.5 網(wǎng)關節(jié)點軟件設計51-52
• 5.4 遠程火情監(jiān)控中心界面設計52-55
• 5.4.1 用戶登錄主界面設計52-53
• 5.4.2 火情數(shù)據(jù)監(jiān)測界面設計53
• 5.4.3 火災預警界面設計53-54
• 5.4.4 歷史火情數(shù)據(jù)查詢界面設計54
• 5.4.5 密碼修改界面設計54-55
• 5.5 系統(tǒng)測試55-57
• 5.6 本章小結57-58
• 結論58-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文63-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邱奉美;李懷忠;;無線傳感器網(wǎng)絡DV-Hop定位算法的改進[J];計算機工程;2014年08期

2 祝宇鴻;歷彥愷;胡俊;姜華庚;;基于跳數(shù)閾值和節(jié)點分類的DV-Hop改進算法[J];吉林大學學報(信息科學版);2014年04期

3 鄔春明;林歡;;基于多質(zhì)心算法的無線網(wǎng)絡的森林火災定位技術[J];東北林業(yè)大學學報;2014年07期

4 溫江濤;范學敏;吳希軍;;基于RSSI跳數(shù)修正的DV-Hop改進算法[J];傳感技術學報;2014年01期

5 王學;李蒙;宋書中;;錨節(jié)點選擇和距離修正的DV-Hop定位算法[J];計算機測量與控制;2012年12期

6 肖麗萍;劉曉紅;;一種基于跳數(shù)修正的DV-Hop定位算法[J];傳感技術學報;2012年12期

7 張愛清;葉新榮;胡海峰;丁緒星;;基于RSSI每跳分級和跳距修正的DV-HOP改進算法[J];儀器儀表學報;2012年11期

8 崔靜宇;韓寶國;;基于網(wǎng)絡跳距修正的DV-Hop定位算法[J];廣東電力;2012年01期

9 朱敏;劉昊霖;張志宏;易宗銳;;一種基于DV-HOP改進的無線傳感器網(wǎng)絡定位算法[J];四川大學學報(工程科學版);2012年01期

10 胡淼;陶正蘇;;一種基于可移動錨節(jié)點的DV-HOP改進定位算法[J];電子設計工程;2011年24期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉丹;基于無線傳感器網(wǎng)絡的林火預測及關鍵算法研究[D];東北林業(yè)大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丁宇;森林防火人員培訓系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];黑龍江大學;2013年

2 門聰;海洋一號B衛(wèi)星海洋水色掃描儀（HY-1B/COCTS）海表溫度反演與印證[D];中國海洋大學;2013年

3 李龍江;基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位算法研究[D];重慶大學;2013年

4 秦飛飛;森林火災遠程視頻火點自動定位算法研究[D];浙江農(nóng)林大學;2012年

5 金釩石;基于GIS的紅外圖像火災定位算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

6 黃光華;基于無線傳感器網(wǎng)絡的森林火災監(jiān)測系統(tǒng)的設計與研究[D];江西理工大學;2012年

7 趙婷;森林防火平臺的設計與實現(xiàn)[D];復旦大學;2012年

8 張帆;天地一體化測控網(wǎng)的性能分析與評估[D];西安電子科技大學;2012年

9 溫雨春;基于視頻的火災識別算法研究[D];浙江大學;2011年

10 李君;基于WSN的森林防火預警系統(tǒng)的研究[D];東北林業(yè)大學;2010年

  本文關鍵詞：基于無線傳感網(wǎng)絡的森林火災定位方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：347775