基于无线传感器网络的矿区大气环境监测关键技术研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sjn19900523
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针对矿区矿产资源开发所造成的植被退化、水资源污染、空气污染等生态环境破坏的重大问题。本论文展开对矿区大气环境无线传感器网络监测的研究。矿区环境监测环境情况复杂,传统的监测方式需要铺设电缆网线等,整个系统具有成本高、部署和网络维护困难、节点的功能少等缺点,而且监测区域与时间频次受到较大限制。采用无线传感技术克服了有线传输的不足,覆盖范围更广。无线传感器网络可以对被监测区域内的环境参数进行大范围、实时、自动化的采集。它具有网络覆盖范围大,网络节点体积小、数量大、网络可靠性高、布局方便和组网灵活等特点。特别适合监测范围广、地理环境复杂或人员不方便到达的区域。  根据矿区环境特点设计了矿区大气环境无线传感器网络监测系统,该系统设计分为信息采集系统和信息监测管理系统两部分。信息采集系统负责矿区大气环境的监测和信息采集,该系统分为硬件和软件设计两个方面,硬件设计主要包括网络节点的采集模块、微处理器模块、无线收发模块、电源供应模块以及其他的一些外围电路。在软件设计方面,依据硬件设备的结构和节点功能,在IAR Embedded Workbench for8051嵌入式开发环境下,采用基于ZigBee技术的Z-Stack协议栈与实际应用相结合,设计开发无线网络节点程序,包括网络中节点的加入和离开、网络地址动态分配、数据采集以及发送、路由传输管理、数据传输格式等。信息监测管理系统是在VS.NET2008开发环境下结合ArcGIS Engine组件设计的监测中心系统软件,对无线传感器网络的数据进行收集和动态显示,数据存储和统计分析,对无线传感器网络指令控制等。  通过本文对矿区大气环境无线传感器监测网络系统的研究,利用无线传感技术对矿区环境进行监测和采集确实可行,并确保整个系统能够稳定的运行。为矿区环境监测提供技术支持。
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