1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究背景:
近年来,随着无线网络技术的发展,各种基于无线网络传感器技术的产品层出不穷。同时,由于环境的不断恶化,人们对环境保护和环境监测提出了更高的要求,越来越多的企业和机构都致力于在环境监测系统中应用无线传感器网络技术的研究。基于无线传感器网络的环境监测系统适合于在煤矿、油田安全监测,温室环境监测、环保部门的大气监测、突发性环境事故的预测及分析、特殊污染企业的监测,生物群种的生态环境监测以及家庭、办公室及商场空气质最监测等领域应用。
国内发展状况:
大气环境是评估环境状况的重要因素,国家建设了中国环境监测总站用于环境的监控,在各行业部门也已建立起初具规模的环境监测体系;较大规模的环境监控系统在我国已经非常成熟;但规模较大,应用并不广泛,小规模、智能化的环境监控系统有待开发。
环境监测是我国环境保护中的一项基础工作。经历了几十年的发展,我国现有的环境监测技术已经非常的成熟;和其他发达国家的监测技术逐渐接近;但还需要相关的人员对监测过程进行不断的监督查看,占用了技术人员的大量时间和精力。
2. 研究的基本内容和问题
研究内容:
(1)设计传感器节点电路采集粉尘、co2、太阳辐射度等大气环境信息
(2)以单片机为核心控制器,处理多点采集来的信息
(3)数据传输部分利用无线传输模块进行通信传输
3. 研究的方法与方案
研究方法及步骤
本课题的主要任务是利用单片机控制各种传感器采集大气环境信息,经过zigbee和上位器显示处理大气原始数据,在上位机中判断大气数据是否超出限值,若超出显示在上位机中进行报警。最终建立多点实时大气环境监测系统。
1.首先按照所查阅的文献,确定“无线多点实时大气环境监测系统”详细实施方案,确定每个模块的具体结构、内容,这些主要表现在硬件方面,软件方面的重点在于数据的采集,分析和处理。
2.确定本次设计所需实验功能和硬件模块,基于 keil 硬件平台,使用 stc89c52单片机,控制传感器采集数据;蜂鸣器部分由单片机单片机将处理结果与上下限值比较决定是否启动;各个模块通过引脚电路与主控模块相连,单片机主控模块是整个系统的核心,通过控制单片机引脚的通断完成对整个系统的控制。
4. 研究创新点
1.主要参考文献
[1]赵全,徐光,郝龙等. 基于lora的无线多参数环境监测节点设计[j]. 电子测量技术,2019, 42(5):119-122
[2]程麟钧. 我国大气环境监测数据共享技术现状、问题及对策[j]. 中国环境监测,2016,(6):146-147.
5. 研究计划与进展
2021年1月14日-2021年2月28日,有针对性的学习课题相关资料,学习相关学科的基础知识,学习实验所需软硬件的相关知识。
2021年3月1日-2021年3月15日,设定实验方案,采集实验数据。查阅资料,撰写并提交开题报告。
2021年3月16日-2021年4月20日,进一步理论分析,进行实验,开发相关软硬件系统。
