大水域水产养殖多参数智能无线监测系统设计

发布时间：2021-06-11 03:24

　　我国水产养殖业正从传统人工养殖逐步向规模化、工业化和集约化养殖方式转变，环境多参数的智能监控系统在大水域的现代化水产养殖中的应用正受到越来越多的关注。水产养殖自动水质监测与控制对提高水产品产量、降低投入与产出比、预防鱼类病害发生起着关键性作用。现阶段水产养殖环境监测系统大多采用有线连接方式，不仅布线成本高，传感器安装位置也受到约束，系统灵活性差。本文提出了一种基于无线传感网络的智能多参数无线水质监测系统设计。所做的主要工作如下：（1）阐述了目前我国水产养殖监控系统的技术水平及传统监测方法的缺陷，本文提出了一种基于无线传感网络的水质监测系统设计方案。（2）介绍了ZigBee技术的特点、网络拓扑结构以及ZigBee协议规范，构建簇树状无线传感网络，满足对大水域水质环境实时监测的要求。（3）在节点硬件设计环节，本文以无线通信芯片CC2530为基础，完成了ZigBee射频模块电路和外围电路的设计，针对各个传感器的传输特性设计了微弱信号的调理电路并印制了PCB电路板。（4）在Z-Stack协议栈的基础上，通过对不同的ZigBee节点类型进行具体的程序设计，实现了ZigBee网络的组建，完成了信号... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无线传感网络结构图

1) 实用性：水产养殖地域位置分散或是要监测较大的区域，监测节点需输数据并能长期不间断监测。2) 可扩展性：随着人们对水质环境的监测要求不断提高，可以通过对预增加传感器种类使系统升级，不至于全面更换造成较大的成本浪费。3) 稳定可靠：系统要能在长期运行的过程中保证监测数据的稳定可靠，行稳定可靠才能获得精准的数据，养殖人员才能有效预防鱼类疾病，增加到保障。2.2 系统的布局结构依据以上分析本系统主要由传感器节点数据采集及通讯的无线传感网和上位机数据监测中心部分组成。硬件部分主要由无线网络传感器节点、点、连接下位机与上位机的串口通信部分。传感器终端节点部分主要实现集、AD 转换、数据处理和无线通讯功能；上位机监测界面设计主要包括始化、系统参数设置、数据处理分析、数据显示、远程监控以及报警等任统结构如图 2-1 所示。

远程监控中心管理软件是为了实现对水质参数数据的接收、处理、显示分析，使养殖人员可以直观的全面了解水质情况。对管理人员而言，管理有良好的人机界面和强大的后台数据库。LabVIEW 图形化编程能够满足求，不但提供个丰富的数据接口函数，还具有数据库管理功能。本设计中现了人员登录管理、数据实时显示、历史数据查询等功能。图 2-3 为远程构图2.4 远程监控中心

【参考文献】：
期刊论文
[1]面向水产养殖应用的物联网网关研究与设计[J]. 杨浩,古雄,孟庆民.  科技视界. 2012(28)
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[3]发展节粮型畜牧水产业的思考[J]. 徐扬,侯彩霞,聂国兴.  河南农业科学. 2011(05)
[4]基于Zig Bee与GPRS的水产养殖环境无线监控系统的设计[J]. 陈娜娜,周益明,徐海圣,杨祥龙.  传感器与微系统. 2011(03)
[5]基于ARM9的农业用水水质监测系统[J]. 陈凯峰,杨林楠.  安徽农业科学. 2010(09)
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[8]基于无线传感器网络的湿地水环境数据视频监测系统[J]. 蒋鹏.  传感技术学报. 2009(02)
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[10]集约化水产养殖信息系统的设计与实现[J]. 于承先,徐丽英,邢斌,王剑秦,李道亮.  农业工程学报. 2008(S2)

硕士论文
[1]ZigBee组网及实时网络状态管理方法的研究[D]. 李新.山东轻工业学院 2011
[2]基于OSGi的传感器网络服务网关设计与实现[D]. 陈学文.西北大学 2009
[3]基于Zigbee的无线传感器网络在监控系统中的应用研究[D]. 祁长璞.武汉理工大学 2008
[4]开放式色谱虚拟仪器及实验室的构建方法研究[D]. 刘素花.大连理工大学 2007



本文编号：3223708