仲元昌[1]2004年在《多目标大气监测及采样远程无线测控系统》文中指出近年来,世界经济的确有了长足的发展,但它带来的负面影响就是对有限资源的掠夺性开发和对环境的污染甚至破坏,危急到人类未来的生存和发展,这一点已受到越来越多人的关注。因此,保护环境的呼声已越来越高涨,如何处理好经济发展与保护环境的关系问题就成为当今世界级难题。加强环境监测是最为积极的方案。通过环境监测得到有关的环境参数,为可持续发展战略的实施提供科学依据。在所有环境监测中,大气环境监测显得最为重要,因为呼吸就是生命,大气环境的质量直接影响生命的质量。但是,现有的大气环境监测及采样技术,一般只能在小区域内进行单点监测,存在方法不当、技术落后、设备陈旧等问题,严重影响监测数据的可靠性。为了很好的解决大气环境监测问题,必须引入先进的传感技术、信号采集技术、信号与信息处理技术、数字通信技术、远程测控技术等,建立一种能适应现代环境监测及采样要求的新的测控体制。为此,本文提出了以大中型城市为中心的“大气监测及采样多目标远程无线统一测控体制”,建立了“多目标远程大气监测及采样系统模型”,研制了“多目标大气监测及采样远程无线测控系统”。该系统的主要任务及技术要求是:① 测定目标点(子机)的距离,为主机与子机间通信作准备(子机至少16个,主机与子机间的作用距离大于2公里,既能进行语音通信,又能进行数据通信);② 对目标点(子机)大气的大气压、环境温度、风速、风向等大气参数进行实时测量;③ 把目标点测到的数据传回测控中心主机(数据传输可靠);④ 完成对目标点大气样本的采集(采集容量1000mL)。该测控系统的高空目标点(子机)由氢气球搭载,根据需要人工放升气球进行高空布点。整个测控系统要求简单、价廉、使用灵活、操作方便,尤其要求子机及附属装置轻巧、可靠。该系统由测控中心(主机)和多个目标点的监测及采样装置(子机)组成,形成多位一体的立体大气环境参数监测及采样平台,能对一定区域(如以大中城市为监测中心)的大气环境参数进行实时监测和采样,通过对所得数据和空气样本的分析处理,给出当前该区域的大气环境质量的统计特性,为经济的发展和环境保护活动的开展提供可靠的、科学的依据,从而减小环保工作的盲目性。这对确保有限资源的合理利用,同时减小环保耗费具有重大的意义。
谭秀华[2]2010年在《ZigBee技术在远程监控网络中的应用研究》文中指出ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,自动寻找路由,组网灵活,适合节点密集型的网络。远程监控网络是在计算机测控技术的基础上,将无线网络和计算机测控技术相结合,实现了对远程终端设备的测量与控制,工作人员不必亲临现场就能实现对远程设备的管理和控制。将ZigBee技术应用于远程监控网络,在实际应用中有非常重要的意义。本文主要研究内容包括ZigBee技术的基本特点、通信协议、网络拓扑结构和路由协议,计算机测控技术,网络节点硬件和软件的设计与实现,终端节点的硬件和软件的设计与实现,系统通信规约的设计。构建了一个从监控中心到网络节点再到终端节点的ZigBee远程监控网络,首先,完成了网络节点软硬件的设计与实现,使网络节点连接两个不同的ZigBee子网,完成整个系统数据的转发功能,从而实现增加ZigBee网络节点数目和扩大网络覆盖面积的目的,使ZigBee网络更适合节点密集,节点数量更多的网络。其次,完成了终端节点软硬件的设计与实现,实现了终端节点基本的测量与控制功能。再次,在ZigBee通信协议的基础上,设计了系统的通信规约,在一定的程度上,保证了数据的传输速度和正确性,从而实现了整个系统的正常通信。
霍显丰[3]2005年在《基于GPRS的电力传输线接头温度监测系统的研究与开发》文中研究说明当今社会电力系统已经成为国民经济的命脉和基础,电力系统的安全运行也成为关系国计民生的重要问题。特别是高压输电设备经常因为线路自身设计问题或者使用过程中的损耗、老化等现象导致安全事故时有发生。但是由于传统监测手段的种种限制无法做到实时监测,很难对系统的安全运行给予好的保障。本文研究并设计了传输线接头温度在线监测装置用来解决这一矛盾。 本文叙述了输电线接头温度监测系统的研究现状,基本设计方案和具体设计实现方法。设计了接头温度在线测量装置的电路,设计了用来给系统提供电能的在线自取电源模块电路、温度数据处理和数据无线传输模块的方案设计以及研究并设计了企业数据集中处理单元的软件为用户提供操控界面。
闫涛[4]2016年在《基于物联网的空气质量监测系统设计与应用技术研究》文中指出空气是我们每个人赖以生存的自然资源,空气质量的好坏直接关系到人类的可持续发展。建立起系统完善的空气质量监测体系,使人民大众直观全面的了解当前空气质量,对于指导日常生产生活具有极其重要的意义。但是我国当前空气质量仍存在监测技术相对滞后、监测区域小、便携式监测与永久监测不匹配等缺点,无法满足人们日益增长的需求。本课题基于物联网技术、嵌入式技术和Android技术设计开发了一套具有单机和网络两种工作模式的空气质量监测系统,即可作为便携式的空气质量监测设备也可作为永久监测站点,并且可实现空气质量数据的统一管理和实时发布。本空气质量监测系统主要包括硬件系统和软件系统两部分。硬件系统以32位嵌入式单片机STM32为控制核心,选用基于激光散射原理的高精度传感器模组和高精度定电位电解气体检测传感器完成对PM2.5、PM10以及SO2、CO、 O3、NO2等六项空气质量指标的采集,采用具备AP+STA模式的WIFI模块完成与Android客户端和远程服务器的通信。在数据交互方面采用了UDP协议。在数据滤波方面,系统采用了限幅滤波、惯性滤波等多种数字滤波算法相结合的方式完成采样数据的初步分析与处理,在实际应用中取得了良好的效果。软件系统包括远程服务器端、Android客户端和微信公众号叁部分。远程服务器端采用了J2EE的设计架构,完成空气质量数据的统一管理以及与Android客户端和微信公众号的数据交互。另外在远程服务器端搭建了ArcGIS服务器为Android客户端和微信公众号提供地图服务。Android客户端有单机和网络两种工作模式。单机模式下直接与硬件系统完成数据交互,并完成实时数据和历史数据的显示与管理,另外系统采用自定义的文件格式存储空气质量数据,可实现数据的高速提取与解析。网络模式下移植了ArcGIS for Android和panoramaGL插件,实现地图标注以及叁维实景浏览等功能。另外系统利用大数据技术分析用户日常活动范围,从而智能的为用户推送空气质量数据。微信公众号的开发方便了广大用户通过各种方式获取空气质量数据。在微信公众号端移植了ArcGIS forJavaScript插件提供地图服务,同时本公众号也支持数据查询、自动回复等功能。最后系统集成测试表明：硬件系统与软件系统交互良好,系统各模块运行稳定,满足设计要求。
张卫华[5]2009年在《温室低时延高效无线传感器网络的研究》文中提出温室栽培是在充分利用自然资源的基础上,通过改变环境因子来获得作物生长的最佳条件,从而达到增加产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的,在农业生产中应用越来越普及。课题针对目前温室生产环境为有线调控,设施安装、维护工作量大、可靠性差以及管理技术水平落后等不足,以及无线传感器网络在室内中小规模应用研究缺乏等现状,开展温室环境低时延、高效无线传感器网络研究,提高网络信息传输效率和实时性,对促进温室生产管理技术进步,提高温室生产经济效益有重要作用。本文首先从温室无线传感器网络结构出发,分析无线传感器网络结构对网络信息传输时延、能耗和成本影响,采用层次分析法优化无线传感器网络结构层次,建立温室无线传感器网络结构模型;其次分析网络分簇规模对网络信息传输性能影响,采用多目标优化方法对网络分簇规模优化,采取中等规模无线传感器动态分簇协议ACPM(Adaptive Clustering Protocol for Medium-Scale)建立簇内簇头节点选取机制,合理部署各层次节点;然后采用基于Zigbee技术的CC2430无线通信模块和基于全球移动通信系统(GSM)的GPRS模块分别设计底层一般传感器节点和簇头以及中间层的基站节点,建立温室叁层次无线传感器网络系统;最后介绍网络系统硬件、软件调试和试运行。温室叁层次无线传感器网络系统运行结果表明,网络管理计算机可以随时远程获取被监测的温室内温度等环境信息,传感器数据信息传输时间约0.043ms,在定时休眠5分钟采集传感器信息情况下,节点使用时间约22天,与基于蓝牙等技术的一般无线传感器网络相比,网络寿命延长了70%左右。系统信息传输能耗低、时延小且响应快,并实现了无线传感器节点和远程管理计算机之间信息高效无线传输。
参考文献：
[1]. 多目标大气监测及采样远程无线测控系统[D]. 仲元昌. 重庆大学. 2004
[2]. ZigBee技术在远程监控网络中的应用研究[D]. 谭秀华. 华北电力大学. 2010
[3]. 基于GPRS的电力传输线接头温度监测系统的研究与开发[D]. 霍显丰. 浙江大学. 2005
[4]. 基于物联网的空气质量监测系统设计与应用技术研究[D]. 闫涛. 山东大学. 2016
[5]. 温室低时延高效无线传感器网络的研究[D]. 张卫华. 江苏大学. 2009
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