随着工业的飞速发展和人口的迅速增长,人们对周围环境的生存的要求越来越高,随之而来的环境介质监测问题也成为社会关注的焦点。尤其是近年来环境恶化加剧,人们对环境介质的监测越来越重视。以往以人工操作为主、智能化程度低、监控与通信方式落后的环境监测模式,已远远无法满足现代环境监控的需要。本文正是适应这种要求,在现有的ZigBee无线传感器网络(WSN)硬件平台基础上,设计开发了一种环境介质无线传感器小型网络系统。本文主要从以下三方面开展了工作:1.环境介质无线传感器网络传感器模块的设计和优化。充分利用了传感器节点的3路传感器数据通道,设计了氧气浓度、温度、湿度信号调理电路,对采集的传感信号进行变换处理,使得输入到节点的模拟信号更有利于后端的转换处理。应用二次校正的方法降低了测量数据的误差,氧气浓度测量误差从±0.7%降低到±0.4%;温度测量误差从±0.8℃降低到±0.4℃;湿度测量误差从±2RH%降低到±0.9RH%。2.环境介质无线传感器小型网络系统的构建。系统的构建包括WSN硬件平台、串口RS-232和PC应用软件。WSN硬件平台包含了传感器模块、若干个传感器节点、汇聚节点。实际搭建时,将传感器模块接入到传感器节点的传感器通道,与汇聚节点通过无线方式组建为一个小型网络,再使用串口线将无线传感器网络端的数据传输到PC端。3.WSN应用软件的设计和调试。通过串口RS-232获取到各个节点的数据及路由表,实现了实时节点曲线显示和网络拓扑结构显示,具有了实时查看节点数据和网络状况的能力,便于现场调试。此外,为提高软件的人性化,还进行了节点列表模块显示、软件封面、界面优化的设计。本文设计了一套功能完备的环境介质无线传感器小型网络系统,具有极大的应用价值。传感器模块不但可以用作传感器节点的数据通道输入,还能独立布置于其它的应用场合。一方面,此系统具有准确、快捷地获取所需数据的能力;另一方面,本系统能够作为一种试验平台,根据需要进一步获取无线传感器网络的性能和各节点运行状态等信息。测试结果表明,环境介质无线传感器小型网络传感器校正模块校正后传感器采集精度明显地得到了提高;应用软件达到预期的设计目标,有利于对整个传感器网络的监控和管理。