【摘 要】
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曹妃甸滨海地区以其独特的地理位置,极大地促进当地经济发展,但是湿地监测系统不完善,生态环境变化监测效果不佳。针对此种现状,提出基于LoRa（Long Range）技术的滨海湿地水质参数在线监测系统研究课题。首先,针对滨海湿地监测系统不完善的问题,对湿地监测系统功能需求进行分析,通过分析研究设计出监测系统整体架构,并结合相关技术理论,确定了以LoRa与GPRS（General Packet Radi
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曹妃甸滨海地区以其独特的地理位置,极大地促进当地经济发展,但是湿地监测系统不完善,生态环境变化监测效果不佳。针对此种现状,提出基于LoRa（Long Range）技术的滨海湿地水质参数在线监测系统研究课题。首先,针对滨海湿地监测系统不完善的问题,对湿地监测系统功能需求进行分析,通过分析研究设计出监测系统整体架构,并结合相关技术理论,确定了以LoRa与GPRS（General Packet Radio Service）技术为通信方式的无线传感器网络技术方案。其次,基于无线传感器网络,建立湿地监测系统数学模型,结合改进后的PSO-BFA算法（Particle Swarm Optimization-Bacteria Foraging Algorithm）对监测区域进行覆盖优化研究,与BFA算法（Bacteria Foraging Algorithm）与WOA算法（Whale Optimization Algorithm）在有/无障碍物情况下对比发现,改进后的PSO-BFA算法收敛速度更快,覆盖率分别提高5%和7%、4.8%和6.8%,有效解决了传统算法存在覆盖漏洞和覆盖冗余的问题。最后,研究阐述了湿地监测系统的硬件选型和软件系统:以温度、p H和溶解氧作为监测数据进行采集;网关模块进行数据无线传输;研究设计了太阳能电池板和锂电池的多电源供电模块,解决了监测系统电力不足的问题。结合硬件研究开发上位机监测中心,实现了水质参数在线监测。图52幅;表12个;参48篇。
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