用于滑坡预测的土壤湿度无线传感器采集方法研究

发布时间：2017-05-18 08:03

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【摘要】：大量研究证明,土壤湿度过大是导致山体滑坡发生的主要原因之一,要降低山体滑坡灾害造成的破坏及损失,必须要监测坡体土壤的湿度,因此研究如何准确采集斜坡土壤的湿度是非常必要地。本文首先研究了滑坡发生的机理与特性,降雨及地下水变化对土壤湿度造成的变化与影响,确定了滑坡监测的重要因素,同时选择了合适的测量方式,为本文湿度采集提供准确的数据。本文的重点是山体滑坡监测方法研究中的土壤采集,所以论文主要研究Zig Bee传感节点采集湿度的硬件实现和代码编写,以及上位机的监控界面和数据保存等几方面。Zig Bee网络的组建采用CC2530模块作为节点处理器,根据其发挥的作用区别把节点分为主节点和副节点两类,分别进行相应的外围电路设计,使用IAR软件编写代码。主节点的作用主要作无线网络的组建以及上位机数据传输,副节点则利用湿度传感器进行数据采集。上位机界面选取Labview软件进行设计,通过简单变成即可完成串口读取,数据储存等复杂操作,同时能形成清楚明了的界面。论文设计了土壤湿度采集系统清晰完整的结构图,流程图,电路设计图,主副节点程序代码等,资料完整、详实,对采集土壤湿度来预测山体滑坡监测有较好的参考价值。
【关键词】：滑坡 土壤 湿度采集 ZigBee
【学位授予单位】：仲恺农业工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S152.7;TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 农村山体土壤滑坡机理分析10-11
• 1.3 土壤湿度对滑坡的影响分析11-12
• 1.4 土壤湿度采集方法及研究现状12-13
• 1.4.1 国内土壤湿度采集方法研究现状12
• 1.4.2 国外土壤湿度采集方法研究现状12-13
• 1.4.3 土壤湿度采集方法的选择13
• 1.5 本论文章节安排13-15
• 第二章Zig Bee土壤湿度采集方法研究15-24
• 2.1 ZigBee无线传感器网络概论15
• 2.2 ZigBee无线传感器网络定位技术15-17
• 2.3 土壤湿度采集方案设计步骤及内容分析17-23
• 2.3.1 传感器采集节点的分布设计17-21
• 2.3.2 采集传感器节点设计步骤21-22
• 2.3.3 土壤湿度采集节点的组成22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 土壤湿度采集节点的硬件设计24-33
• 3.1 无线传感器节点设计24-30
• 3.1.1 CC2530 核心模块的选择依据24-26
• 3.1.2 复位电路设计26
• 3.1.3 串口转USB口设计26
• 3.1.4 供电电源电路设计26-27
• 3.1.5 天线电路设计27-28
• 3.1.6 土壤湿度传感器设计28-30
• 3.2 无线传感节点的组装30-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第四章 土壤湿度采集的软件设计33-52
• 4.1 Z-Stack软件架构选择33-39
• 4.1.1 系统初始化33-34
• 4.1.2 操作系统执行34-39
• 4.2 湿度采集节点程序设计39-45
• 4.2.1 采集主节点程序设计39-42
• 4.2.2 采集终端节点程序设计42-45
• 4.3 土壤湿度采集的上位机界面设计45-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 土壤湿度采集实验结果及分析52-59
• 5.1 串口通信测试52-53
• 5.2 ZigBee组网测试53-54
• 5.3 湿度检测准确度测试54-57
• 5.4 上位机系统界面显示测试57
• 5.5 本章小结57-59
• 总结与展望59-60
• 参考文献60-64
• 附录：ZigBee无线传感器节点程序64-72
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果72-73
• 致谢73-74
• 附件74-75

【参考文献】

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本文编号：375480