1. 研究目的与意义
1)课题研究的背景
尽管地球上的水很丰富,但由于淡水资源数量有限,分布又不均匀,加上人口急骤增长和工农业用水量不断增加,许多地区缺水的现象仍十分严重.尽管地球上的水是可再生和不断循环的,但由于环境污染日趋严重,水质日益恶化.全球性的水资源危机给人类带来了极大的危害.已引起人类的普遍关注。中国有82%的人饮用浅井和江河水,其中水污染严重细菌超过卫生标准的占75%,受到有机物污染的饮用水人口约1.6亿。水环境的质量问题和我们的生活息息相关,直接影响着人类的生存繁衍和社会的可持续发展。对水环境目标的监测有助于及时发现并解决水质变化对人类生活造成的影响等问题。
目前针对水环境的数据采集有两种主要方式:一是建立观测站,其破坏性大、监测实时性不强、成本高、移植性差。二是人工取水样,采集至实验室分析,其劳动强度大、采集时间长、数据不准确且受天气、地域、时间等限制。无线传感器网络广泛应用于军事侦察、环境监测、目标定位等领域,能够实时地感知、采集和处理网络覆盖范围内的对象信息,并发送给观察者。它具有覆盖区域广,可远程监控,监测精度高,布网快速和成本低等优点。把无线传感器网络技术应用到河水水环境监测系统中,是人们近几年来研究的焦点。
2. 研究内容和预期目标
本课题研究内容:
1)掌握河网水环境监测系统的结构、原理和性能要求;
2) 基于无线传感器网络的河网水环境监测系统的硬件设计;
3. 研究的方法与步骤
首先了解ZigBee无线传感器网络,在深入研究ZigBee无线传感器网络的基础上,提出了一种基于无线传感器网络的水环境监测系统的设计方案。该方案借助ZigBee技术在短距离无线通信方面的优势,采用树型拓扑结构组建无线传感器网络,对水环境监测中列如水温、pH值、电导率、溶解氧和浊度等重要指标进行远程实时监测。然后进行无线传感器网络的河网水环境监测系统的硬件设计,最后在MSP430单片机上进行软件编程实施。
4. 参考文献
1)郭渊博,杨奎武,赵俭等. zigbee技术与运用. 北京:国防工业出版社.2010
2)李文仲,段朝玉. zigbee2007/pro协议栈实验与实践. 北京:北京航空航天大学出版社. 2009
3)李智奇,白小平,陈晓龙,樊晓红.msp430系列超低功耗单片机原理与系统设计.西安:西安电子科技大学出版社.2008
5. 计划与进度安排
1)第01-03周:收集资料,知识准备并完成开题报告;
2)第04-05周:系统方案设计及可行性研究;
3)第06-08周:系统硬件设计及绘图;
