基于无线传感网络的水环境监测系统研究

发布时间：2025-05-01 12:31

　　水环境监测是环境治理的重要环节,传统的监测方法有:人工采样分析法、水质监测站、遥感技术等,这些方法存在着人力成本高,投资成本高,难以量化具体水质指标等缺点。传感器技术、通信技术的革新使得无线传感网路技术发展得更完善,也广泛用于环境方面的监测。应用无线传感网络技术,可以很好地解决传统监测方法的不足,实现对环境实时、低成本、长时间地测量。本课题运用现代传感仪器、无线通讯手段、计算机技术及相关软件,设计一个基于无线传感网络的水环境在线自动监测系统。通过低功耗设计,系统能够对指定水域进行连续在线监测、对数据进行存储与转发,远程控制端能够对接收到的数据进行实时分析。将若干传感器节点分布放置于待测水域中,传感节点对水环境的pH、溶解氧、温度、电导率和浊度等数据进行长期实时在线监测。每个节点的通讯方式是使用Zigbee协议,水环境数据通过Zigbee协议把系统中传感节点测量的水质数据汇集到汇聚节点上,并最终由汇聚节点传输到上位机,上位机再将数据发送到远端网络管理系统。本文选用CC2530作为汇聚节点和传感节点的处理器。本文从硬件和软件的两个方面详细对水环境监测系统进行设计开发。系统的硬件包括传感节点、...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1. 研究背景及意义
    1.2. 国内外研究现状
        1.2.1. 国外研究现状
        1.2.2. 国内研究现状
    1.3. Zigbee技术分析
    1.4. 本文主要内容
2. 系统整体方案设计
    2.1. 设计目标
    2.2. 设计方案
        2.2.1. 水环境监测系统的体系结构
        2.2.2. 水环境监测系统的参数选择
        2.2.3. 通信方式综述
    2.3. 本章小结
3. 系统硬件电路设计
    3.1. 节点选型
    3.2. 节点电路介绍
    3.3. 传感器节点硬件电路设计
        3.3.1. 温度传感器选择
        3.3.2. pH传感器电路设计
        3.3.3. 溶解氧传感电路设计
        3.3.4. 电导率传感器选择
        3.3.5. 浊度传感器电路设计
    3.4. 嵌入式软件设计
        3.4.1. 软件设计概述
        3.4.2. 通信与组网
        3.4.3. 汇聚节点程序流程
        3.4.4. 传感节点程序流程
    3.5. 本章小结
4. 上位机软件及Web页面开发
    4.1. 上位机
        4.1.1. 功能控件
        4.1.2. 上位机设计流程
        4.1.3. 界面布局及效果展示
    4.2. Web页面开发
        4.2.1. 设计需求
        4.2.2. 设计框架
        4.2.3. 数据库设计
        4.2.4. Ajax数据交互
        4.2.5. 界面功能实现
    4.3. 本章小结
5. 实验与测试
    5.1. 系统实物
    5.2. 系统性能测试
        5.2.1. 信号强度
        5.2.2. 水质各传感器实验室测量
        5.2.3. Web页面测试
    5.3. 本章小结
6. 总结与展望
    6.1. 主要研究成果
    6.2. 工作展望
参考文献
个人简介
第一导师简介
第二导师简介
获得成果目录
致谢



本文编号：4042282