基于河流无线传感网络的水环境监测系统研究

发布时间：2024-02-26 20:17

　　河流是生活、农业和工业生产用水的重要来源地。监测是掌握、评估、预测河流水环境质量,预报河流污染的主要方法。传感器技术和通信技术的发展形成了无线传感网络,能广泛适用于环境监测领域。河流水环境监测采用无线传感网络技术,可以解决传统检测方法的不足,实现实时、低成本、长时间、长距离的监测任务。为了解决河流监测距离长、网络稳定性差等问题,本课题采用了现代传感器、无线通信技术和计算机软件技术,设计了一套适用于河流监测的分组型无线传感网络水环境监测系统。首先,根据河流分布情况,提取河流的网络拓扑结构,提出采用分组型无线传感网络的方法。然后,将河流合理的分成若干长度合适的“线型”结构的Zig Bee网络组,每段构成一个水环境监测点。最后,每组Zig Bee网络采用一个数据传输单元将每个传感节点监测的水温、溶解氧、p H值和电导率,通过移动网络远程传输到数据中心。系统硬件部分包括实现水质检测的高精度模拟前端、带备用电池的太阳能发电电源、高拓展性的控制器单元,以及Zig Bee和DTU通信模块。节点均采用防水型铝合金接线盒和航空接头提升防护性,适应野外环境。给出汇聚点和传感节点的程序流程图,并设计相应的嵌...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1.无线传感网络结构

广西大学工程硕士学位论文基于河流无线传感网络的水环境监测系统研究4第二章无线传感网络技术概述本章介绍关于无线传感网络技术的相关知识，特别是ZigBee技术和数据传输单元（DTU），作为后面章节论述的基矗2.1无线传感网络技术简介无线传感网络技术融合了传感器技术、信息处理技术和网络....

图2-2.无线传感节点体系结构

广西大学工程硕士学位论文基于河流无线传感网络的水环境监测系统研究5作、功耗管理及任务管理等；存储器存储采集数据和其它节点转发的数据；无线模块负责与其它节点进行无线通信，交换控制信息和收发采集数据[23]；电池和电源管理为整个节点提供动力，负责提供运行的必备能源。图2-2.无线传感....

图2-3.ZigBee网络拓扑形式

荩?峭?缭毒嗬胙由斓墓丶?考?Ｖ斩松璞该挥新酚晒δ埽??以收发数据，能够进入休眠状态。Zigbee网络是MESH结构网络，一个网络由一个Coordinator(协调器、主模块)及N个Router(路由器、从模块)，N个EndDevice(终端设备)组成，全部设备具有相同的信道及网....

图2-4.DTU通信和协议转换Fig.2-4.DTUcommunicationandprotocolconversion

广西大学工程硕士学位论文基于河流无线传感网络的水环境监测系统研究7在采用ZigBee技术上一般可采用以下两种方式实现。（1）直接采用ZigBee模块，与MUC直接通信，ZigBee模块负责组网和数据收发功能。优点是系统开发周期短、技术难度孝回避射频设计，缺点是成本高，体积大。（2....

本文编号：3911802