《基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究生：王英帥指導(dǎo)教師：蔣鵬教授2015年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterWaterEnvironmentMonitoringSystemBasedonSensorNetworksCandidate:WangYingshuaiSupervisor:Prof.JiangPengMarch，2015杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展，環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重。工業(yè)污水和生活廢水的亂排亂放已經(jīng)嚴(yán)重地影響了江河湖海等水環(huán)

2、境中的生物生長，并降低了人類飲用水的質(zhì)量水平。因此如何有效的進行水環(huán)境監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義。目前，水環(huán)境監(jiān)測的方式主要有兩種：一種是人工采樣與實驗室分析相結(jié)合的方式，另一種是利用傳感器網(wǎng)絡(luò)自動采集水環(huán)境參數(shù)進而達到遠(yuǎn)程水環(huán)境監(jiān)測的目的。然而由于水環(huán)境具有分布廣，面積大等特點，如果采用人工采樣的方式，將會耗費大量的人力物力，并且采用人工的方式不能達到實時監(jiān)測的目的，因此采用傳感器網(wǎng)絡(luò)進行水環(huán)境監(jiān)測的方式越來越受到關(guān)注。本文設(shè)計了一套基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集水環(huán)境中的水溫、溶解氧、PH值以及濁度四種參數(shù)信息，并通過傳感器網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)測中心服務(wù)器，然后

3、在服務(wù)器上的監(jiān)測中心軟件中實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顯示、存儲以及查詢等功能。首先設(shè)計水環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和數(shù)據(jù)基站。監(jiān)測節(jié)點以MSP430為主控芯片，配有相關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊，如溶解氧傳感器，PH值傳感器等，以完成對相關(guān)水環(huán)境參數(shù)的采集工作，同時為了獲取數(shù)據(jù)地理信息，添加GPS模塊，并添加外部存儲模塊，實現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)的本地存儲。數(shù)據(jù)基站的硬件結(jié)構(gòu)與監(jiān)測節(jié)點大致相同，除去數(shù)據(jù)采集模塊，增加了GPRS模塊，用來與服務(wù)器進行遠(yuǎn)距離通信。監(jiān)測節(jié)點之間以及監(jiān)測節(jié)點與數(shù)據(jù)基站之間通過ZigBee協(xié)議進行通信。其次，對美國TI公司研發(fā)的Z-Stack協(xié)議棧的總體架構(gòu)、資源管理機制及實現(xiàn)方法進行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上，對Z-

4、Stack協(xié)議棧進行了裁剪，配置并成功運用到傳感器網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)了監(jiān)測節(jié)點間動態(tài)組網(wǎng)以及監(jiān)測節(jié)點自身多任務(wù)調(diào)度的功能。最后，完成監(jiān)測中心軟件設(shè)計，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，并且實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時曲線顯示功能，同時利用SQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、查詢和越限報警等功能。實地測試表明，該監(jiān)測系統(tǒng)運行穩(wěn)定，并具有功耗低，監(jiān)測范圍廣，可擴展性強，對水環(huán)境破壞小等特點，具有一定的應(yīng)用價值和良好的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：水環(huán)境監(jiān)測，傳感器網(wǎng)絡(luò)，Zigbee協(xié)議，Z-Stack協(xié)議，SQL數(shù)據(jù)庫I杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentoftheChina’sindu

5、stry,thedestructionoftheenvironmentisgettingworse.Thedischargeofthewastewaterinducedbytheindustryandpeople’slife,hasseriouslyaffectedthegrowthofthebiologyintheunderwaterenvironmentsuchasriversandlakes,andreducedthequalitylevelofthehumandrinkingwater.Therefore,itisofgreatsignificancetostudyhowtomo

6、nitortheunderwaterenvironmenteffectively.Currently,therearemainlytwomethodstomonitortheunderwaterenvironment.Oneisthecombiningwayofmanualsamplingandlaboratoryanalysis,andtheotheristoutilizethesensornetworkstocollecttheunderwaterenvironmentparameters,achievingthegoalofmonitoringtheunderwaterenviro

7、nmentremotely.However,astheunderwaterenvironmenthascharacteristicsofwidedistribution,largearea,themanualsamplingapproachwillcosttoomuchmanpowerandresources,andcannotachievethegoalofreal-timemonitoring.Itattractsmorefoc