基于WSN的水产养殖水质监测系统研究与实现
发布时间：2021-07-12 02:48
无线传感器网络（WSN）是由静止的或移动的传感器节点,以自组织和多跳的方式构成的无线网络,以协作地感知、采集、传输和处理传感器网络所覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息发送给网络的所有者。湖南省水资源丰富,区域内湖泊众多、河网密布,水产养殖业发达。目前,我国正大力推进农业信息化的发展,但水产养殖业的信息化却相对滞后。大多数水产养殖仍然采用传统养殖方式,水质监测依赖人的经验判断,信息化程度低甚至无信息化,这造成了水产养殖水质预警不及时和处理缓慢,易导致产量降低,对养殖户造成经济损失。针对上述问题,本文设计了一种基于无线传感器网络的水产养殖水质实时监测系统。该系统的目标是实时在线监测水产养殖水质,完整并可靠的对水质数据进行无线传输,迅速对数据进行分析处理,及时对问题数据进行预警,能可视化地归档和查询数据。本文围绕鱼塘水质监测系统的关键技术展开。首先,阐述了该系统的架构和部署方案。在数据获取上,重点讨论了水产养殖的关键参数,包括PH值、水温值、水位值、溶氧值等4个水质参数的在线采集的技术实现。在数据传输上主要采用了 ZigBee无线传输技术的自组网方式,GPRS无线通信技术的Mo...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１无线传感器网络体系结构图??［４７］，．
类库做基本介绍。??２．１无线传感器网络??无线传感器网络体系结构如图２．１所示，传感器网络通常包括传感器节点、??ｓｉｎｋ节点和任务管理节点［４５］。传感器节点随机的部署在某一监测区域内，节点??以无中心、自组织的形式构成一个无线传感器网络，可以通过直接或多跳方式将??感知数据传送到ｓｉｎｋ节点，最后通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或其他网络通讯方式将感知信息传??送到管理节点［４６］。同时，用户也可以通过管理节点进行控制命令的发布，告诉胃??传感器节点收集感知信息。??传感器节??／〇°＾＼?＾?＾任务管理节点??？?＆?Ｕ??Ｖ??Ｊ??图２．１无线传感器网络体系结构图??传感器节点通常是嵌入式系统［４７］，其内部结构如图２．２所示。它具有处理能??力，存储能力，交互能力。传感器节点的电池电量是有限的。从网络功能方面来??看，除了各地信息收集和数据处理外，它还具有转发数据存储，管理和处理其他??节点融合传统网络节点的双重功能
存储器??能量供应模块??图２．２传感器内部结构图??作为一种无中心、自组织的网络，无线传感器网络的主要特点有：??电池能量有限。无线传感器节点的电量一般由电池盒供给，电池的容量一般??不是很大。考虑到传感器经常随机分布在不确定甚至恶劣的环境中，充电或者更??换电池是非常昂贵和复杂的，一旦电池电量用完，这个节点就失去了作用，传感??器所在的该区域感知的消息将变得不精确。因此在无线传感器网络路由算法过程??中，必须是以节约能量为前提的。??无线传感器网络中没有严格的控制中心，所有节点地位平等，是一个对等式??网络。节点可以随时加入或离开网络，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，??具有很强的抗毁性。??自组织。无线传感器网络没有固定的路由［４９］
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种投入式光谱法紫外水质监测系统[J]. 顾建,赵友全,郭翼,李玉春,房彦军,杨震. 安全与环境学报. 2012(06)
[2]基于GSM短消息的农业大棚信息采集系统设计[J]. 康鸿雁. 安徽农业科学. 2012(04)
[3]物联网技术在国内航空制造业的应用[J]. 张超,李慧. 航空制造技术. 2012(Z1)
[4]基于51单片机的鱼塘水质监测系统[J]. 任子晖,谷林柱,王凯,米兰. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2011(04)
[5]基于物联网的精准农业灌溉系统监控软件开发[J]. 周海莲,张军国,杨睿茜,赖小龙,吕静霞. 湖南农业科学. 2011(15)
[6]基于Cortex-M0的室内温控系统的设计[J]. 刘政,袁国良,王丽芳. 中国科技信息. 2011(08)
[7]物联网在电力系统的应用展望[J]. 李勋,龚庆武,乔卉. 电力系统保护与控制. 2010(22)
[8]物联网在农产品供应链管理中的应用[J]. 高红梅. 商业时代. 2010(22)
[9]Cortex-M0处理器初探[J]. 范云龙,方安平,李宁. 单片机与嵌入式系统应用. 2010(06)
[10]关于我国物联网发展的思考[J]. 刘志硕,魏凤,柴跃廷,沈喜生. 综合运输. 2010(02)
硕士论文
[1]基于无线传感器网的蔬菜大棚监测系统设计与实现[D]. 鲁进军.武汉理工大学 2009
本文编号：3279040
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１无线传感器网络体系结构图??［４７］，．
类库做基本介绍。??２．１无线传感器网络??无线传感器网络体系结构如图２．１所示，传感器网络通常包括传感器节点、??ｓｉｎｋ节点和任务管理节点［４５］。传感器节点随机的部署在某一监测区域内，节点??以无中心、自组织的形式构成一个无线传感器网络，可以通过直接或多跳方式将??感知数据传送到ｓｉｎｋ节点，最后通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或其他网络通讯方式将感知信息传??送到管理节点［４６］。同时，用户也可以通过管理节点进行控制命令的发布，告诉胃??传感器节点收集感知信息。??传感器节??／〇°＾＼?＾?＾任务管理节点??？?＆?Ｕ??Ｖ??Ｊ??图２．１无线传感器网络体系结构图??传感器节点通常是嵌入式系统［４７］，其内部结构如图２．２所示。它具有处理能??力，存储能力，交互能力。传感器节点的电池电量是有限的。从网络功能方面来??看，除了各地信息收集和数据处理外，它还具有转发数据存储，管理和处理其他??节点融合传统网络节点的双重功能
存储器??能量供应模块??图２．２传感器内部结构图??作为一种无中心、自组织的网络，无线传感器网络的主要特点有：??电池能量有限。无线传感器节点的电量一般由电池盒供给，电池的容量一般??不是很大。考虑到传感器经常随机分布在不确定甚至恶劣的环境中，充电或者更??换电池是非常昂贵和复杂的，一旦电池电量用完，这个节点就失去了作用，传感??器所在的该区域感知的消息将变得不精确。因此在无线传感器网络路由算法过程??中，必须是以节约能量为前提的。??无线传感器网络中没有严格的控制中心，所有节点地位平等，是一个对等式??网络。节点可以随时加入或离开网络，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，??具有很强的抗毁性。??自组织。无线传感器网络没有固定的路由［４９］
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种投入式光谱法紫外水质监测系统[J]. 顾建,赵友全,郭翼,李玉春,房彦军,杨震. 安全与环境学报. 2012(06)
[2]基于GSM短消息的农业大棚信息采集系统设计[J]. 康鸿雁. 安徽农业科学. 2012(04)
[3]物联网技术在国内航空制造业的应用[J]. 张超,李慧. 航空制造技术. 2012(Z1)
[4]基于51单片机的鱼塘水质监测系统[J]. 任子晖,谷林柱,王凯,米兰. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2011(04)
[5]基于物联网的精准农业灌溉系统监控软件开发[J]. 周海莲,张军国,杨睿茜,赖小龙,吕静霞. 湖南农业科学. 2011(15)
[6]基于Cortex-M0的室内温控系统的设计[J]. 刘政,袁国良,王丽芳. 中国科技信息. 2011(08)
[7]物联网在电力系统的应用展望[J]. 李勋,龚庆武,乔卉. 电力系统保护与控制. 2010(22)
[8]物联网在农产品供应链管理中的应用[J]. 高红梅. 商业时代. 2010(22)
[9]Cortex-M0处理器初探[J]. 范云龙,方安平,李宁. 单片机与嵌入式系统应用. 2010(06)
[10]关于我国物联网发展的思考[J]. 刘志硕,魏凤,柴跃廷,沈喜生. 综合运输. 2010(02)
硕士论文
[1]基于无线传感器网的蔬菜大棚监测系统设计与实现[D]. 鲁进军.武汉理工大学 2009
本文编号：3279040
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/scyylw/3279040.html
