基于物联网的扎龙湿地鹤巢环境监测系统设计

以往扎龙湿地对鹤巢的研究只涉及了巢址的选择与分布情况,而鹤巢环境的监测却出现了空白。扎龙湿地环境的监测并不能准确反映鹤巢环境情况,且监测手段存在取样难、周期长、滞后性等不足。本文设计了基于物联网的鹤巢环境监测系统,该系统由鹤巢附近的无线监测节点、无线路由节点、网关节点和远程上位机监测中心组成。通过无线监测节点实现对鹤巢周边环境参数的采集,将采集到的数据通过Zigbee网络进行处理、汇总,并通过公共网络3G及时的传输给由Java技术和百度地图搭建的上位机监测中心。该系统具有低成本、低功耗、实时性好、组网灵活、跨平台等优点,满足了现代监测系统的需求,适合于大面积湿地鹤巢环境的长期在线监测。     

基于Zigbee与GPRS技术的森林火灾远程监测

森林火灾监测系统受到环境和地理位置的影响,存在通信数据线布线复杂和监测设备成本较高的问题。设计一种基于Zigbee无线传感器网络和GPRS技术的森林火灾监测系统,利用Zigbee无线传感器网络进行区域环境数据采集,CC2530与GTM900C组成远程数据传输模块,传输森林环境数据。该系统具有终端设备体积小、低成本、组网灵活等优点。     

基于WSN的畜禽舍环境多因子监测系统的研制

为了提高畜禽科学养殖的自动化程度,实现对养殖环境的实时监测,试验研制了一种基于无线传感器网络(WSN)技术的畜禽舍环境多因子实时监测系统,系统的网络节点构成以CC2530芯片为核心,集成了6种环境测量传感器,分布于待测环境中,按照Zig Bee传输协议自组网络互相通信,所测环境数据经汇聚节点上传至上位机,存储于数据库中,供用户监测。测试过程中布置无线节点20个,连续72 h以上进行测试。结果表明:系统具有布点灵活、功耗低、成本低、环境参数测量精确、数据传输可靠、运行稳定等特点。     

嵌入式无线养殖场监控系统的研究与设计

对养殖场环境数据进行无线监测是实现养殖场环境参数调整自动化、智能化的趋势。文章设计的养殖场监控系统以多传感器技术为支撑,底层采用Zigbee无线传感网络采集并发送环境数据,同时利用无线Wi Fi传输底层数据,实现了对养殖场环境信息检测和实时视频传输。为解决养殖场中多传感器监测数据的融合精度低的问题,文章提出了一种改进型的分批估计融合算法,算法首先对单个传感节点一段时间内所采集的数据采用模糊集理论根据容许函数的阈值剔除误差较大的传感器数据,然后对该传感器的数据进行分批估计得出该节点某一段时间内的最优估计值,以此得到该区域所有传感节点最优估计值。文中简述养殖场监控系统设计的总体思路和架构,主要讨论数据传输和融合算法的改进。     

基于nRF401的二氧化碳浓度无线检测系统的研究

应用基于nRF401无线通信芯片构建无线传感器网络,研究了基于NDIR技术的二氧化碳检测中的信号传输技术和实现方法。利用单片机对红外二氧化碳传感器进行控制和传输,并应用无线射频技术,将检测到的二氧化碳浓度数据传输给处理单元,并显示在LED屏上,实现了对二氧化碳的远程检测。与有线监测系统相比,无线监测系统以其不需要铺设明线,使监测系统组网方便、便捷,具有广泛的应用前景。     

小型多功能气象监测系统

介绍一个小型多功能气象监测系统,该气象监测系统通过各类风速、风向、温度、湿度、光照强度传感器、大气压强传感器和粉尘传感器将检测到的数据自动进行汇总分析,并通过无线设备传输到终端平台。该系统采用无线传输,这样在测量气象环境时就不用线缆便可以检测到数据以达到方便快捷的测量。     

基于ZigBee的果园环境监测系统设计

针对目前果园环境监测信息化水平低、人工劳动强度大等问题,设计了一种基于Zig Bee无线组网技术的果园环境监测系统,该系统通过分布于果园中的传感器节点采集环境参数,利用Zig Bee和GPRS构建无线数据传输网络,通过远程数据中心对果树生长环境进行动态监测,可为果树的精准培育、科学种植提供有效的数据支持,该设计具有低成本、低功耗、易扩展、监测范围广、实时性好等特点,能满足果园环境监测及信息化建设的需要。     

基于ZigBee无线传感器网络的井场环境监测系统设计

本文针对油田井场环境复杂、监控难、安全事故易发难题,设计一套基于ZigBee无线传感器网络的井场环境监测系统,对井场环境参数进行有效监测。简述了监测系统总体结构及工作原理,并对系统传感器网络节点、协调器节点、上位机软件系统等进行设计,系统供电方面采用先进的太阳能供电技术,最终系统实现将井场环境因数进行数据采集传输并存储、显示。对系统测试结果表明,系统实现环境信息数据采集、数据自组织传输等功能,为井场环境监测以及安全生产提供了一种有效的解决方案。     

基于Zigbee的无线传感器网络在桥梁健康监测系统中的应用探究

桥梁的建设和维护是国家基础设施建设的重要组成部分,桥梁健康监测技术能有效的保证桥梁的安全运营,保障人民群众的生命财产安全。桥梁健康监测系统通过对桥梁结构状态的监测与分析,为桥梁在特殊气候、复杂交通环境下和桥梁结构状况异常时发布预警信号,为桥梁的管理、养护与维修提供科学的依据。目前国内外桥梁监测系统大多为有线网络系统,存在着网络安装布线成本高昂、设备移动和网络结构灵活性差、节点智能化程度低等问题。为此,本文提出并设计实现了基于Zigbee协议的无线传感器桥梁健康监测网络系统。与传统的桥梁监测系统相比该系统具有成本低、可靠性高、安装方便、维护更新费用低等优势。本文针对桥梁健康监测技术的发展现状和无线传感器网络技术的应用,阐述了无线传感器网络的结构、分层模型和关键技术,将Zigbee技术应用于桥梁健康监测的无线传感器网络。对TI的基于Zigbee2006标准的协议栈Z-Stack进行了剖析。设计了适用于桥梁健康监测的网络拓扑结构,结合系统监测指标,给出基于Zigbee桥梁健康监测系统总体方案。     

基于牧草压缩打捆机的无线数据传输系统的设计

为了测试牧草压缩打捆机的工作特性及牧草的压缩特性,经常会采用压力传感器和位移传感器测量压缩过程中压缩活塞压力变化情况,并将数据传输到上位机中。笔者设计了一种基于WLK01L39无线传输模块和Arduino单片机的无线数据传输系统,通过硬件电路和软件程序将数据传输到上位机中,再由数据处理软件实时显示数据,提高了牧草压缩打捆过程中测试数据传输速率及可靠性,解决了目前有线通讯布线复杂等问题。     

基于无线传感器网络的大气环境监测系统

基于无线传感器网络的大气环境监测系统由传感器网络节点、嵌入式网关和监测中心三部分组成。其中,传感器网络节点以ATmega16单片机为控制核心构成,配置了符合环境监测标准的各种传感器,可对10种大气环境变量和气象参数连续自动监测,并采用ZigBee无线通信模块将环境数据传送到嵌入式网关。该网关以S3C2440A处理器和嵌入式Linux操作系统为平台,还配置了触摸式人机界面,不仅能采集大气环境数据,还可接入Internet,实现大气环境变量和气象参数值远传。监测中心接收嵌入式网关上传的环境监测数据,存入基于Access 2007的大气环境信息关系型数据库,并提供查询等数据管理功能。     

无线传感器网络优化覆盖研究

随着微机电技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理、无线电通信、传感器技术等关键技术的发展与成熟,无线传感器网络技术得到极大发展,无线传感器具有低耗能、体积小、支持短距离通信、价格便宜等特点,能够进行数据收集、数据通信、数据处理等处理。无线传感器网络具有较强的环境适应能力,尤其在资源少、环境恶劣的无人区域具有较好的应用前景。该系统广泛应用与城市管理、军事国防、抗震救灾、消防反恐、环境监测、危险区域监测等诸多的区域。然而单个节点感知能力有限,很多情况下需要多特殊节点进行多重覆盖,提高对该节点的信息感知能力,因此,优化无线传感器网络覆盖显得至关重要。本文主要介绍现行无线传感器网络优化覆盖的虚拟力算法和多重覆盖算法,以期与对无线传感器网络性能的提高。     

实现传感器信号无线传输的探讨

录井传感器测量信号多以信号线为介质进行传输,现场施工过程中常存在铺设线路工作繁重、短路、断路影响等问题。通过研究利用无线电磁波的传输原理,设计电磁波发射装置及接收装置,并进行调试,建立完整的传感器信号无线传输装置实验系统,初步实现了传感器信号的无线传输。     

基于ZigBee网络的港口照明灯无线监控系统研究

针对港口照明分散性强,照度要求高的特点,研究一套港口作业照明灯无线监控系统。本系统以CC2430作为主控芯片,利用ZStack协议,结合光敏电阻作为监测子节点,并直接整合在高杆灯中,接收光照传感器检测的光照强度数据,同时将数据通过Zigbee无线网传输给路由子节点。最后协调器通过GPRS将数据传输给控制中心,实现整个系统。根据上传的数据,维护人员可对外界光照强度进行远程监控,及时锁定照明异常区域,减少维护成本。     

基于GSM的嵌入式无线远程监控系统设计

针对传统监控系统主要采用有线方式,网络结构复杂,施工布线困难,距离传输短等问题,设计了基于GSM的嵌入式无线远程监控系统。系统包含三大模块:无线传感器网络模块、嵌入式网关模块、GSM报警模块。无线传感器网络模块采用Zig Bee组网,负责现场数据的采集与汇总;嵌入式网关模块采用ARM Cotex-M4核处理器为核心,连接GSM网和Zig Bee网,实现数据接收、显示、超限判断等功能;GSM报警模块负责将报警信息传输至用户手机上。实验证明,效果良好,可以应用于粮仓监控、智能家居监控、消防监控等系统中。     

基于无线传感网络隧道亮度信号采集系统的研究

亮度信号是高速公路隧道节能照明控制系统必须检测的物理量。本文基于zigbee的技术特点,设计了一款基于无线传感网络的隧道亮度信号采集系统。系统的传感器节点负责亮度信号的采集,经CC2530处理发送,通过逐级跳转的方式把数据传输到协调器。协调器通过RS232串口与灯具控制器通信,以此实现对亮度信号的实时采集和可靠性传输。通过实验表明,该系统达到了设计的目的,并适用于高速公路隧道节能照明控制系统。     

基于多传感器融合技术的鱼塘养殖监控系统研究

为了实现鱼塘养殖业的自动化生产,设计并提出了一个用于水产养殖的无线传感器网络监测和控制系统。该系统能实时检测和控制温度、液位、水质参数等变量,并通过ZigBee无线通信标准传输给基站主机。使用LabVIEW软件平台进行数据分析、处理和演示。水质参数将通过全球移动通信系统模块发送给业主。结果表明,该系统具有广阔的应用前景,能够对水产养殖环境实现最佳控制。     

基于无线传感器网络的奶牛运动行为实时监测系统

针对我国中小型奶牛养殖场所面临的管理方法落后、疾病监测自动化程度低、实时判定奶牛突发行为困难等问题,开发了一种基于无线传感器网络的奶牛运动行为实时监测系统。系统设计采用3层架构模式,实现奶牛基础信息与运动信息的采集、存储、管理、展示功能,其中奶牛行为判别采用一种改进的模糊聚类算法。试验表明,系统稳定性较强,可对数据进行有效的组织管理;判别算法能够可靠的将试验数据分为进食、平躺、站立、平躺动作、站立动作、快走、慢走7类运动行为,平均准确度达到83.82%,相较于K-means聚类算法,判别的精密度与精细度方面均有显著提升,该系统在奶牛运动行为实时监测领域具有广阔的应用前景。     

基于无线传感网络隧道亮度信号采集系统的研究

亮度信号是高速公路隧道节能照明控制系统必须检测的物理量。本文基于zigbee的技术特点，设计了一款基于无线传感网络的隧道亮度信号采集系统。系统的传感器节点负责亮度信号的采集，经CC2530处理发送，通过逐级跳转的方式把数据传输到协调器。协调器通过RS232串口与灯具控制器通信，以此实现对亮度信号的实时采集和可靠性传输。通过实验表明，该系统达到了设计的目的，并适用于高速公路隧道节能照明控制系统。     

黄河三角洲国家级自然保护区越冬鹤类调查及受胁因素分析

为了调查越冬期鹤类情况,试验通过线上与线下相结合的方式对黄河三角洲自然保护区2014—2016年的越冬期鹤类进行调查。结果表明:越冬期多见鹤类为丹顶鹤、白鹤、白头鹤、灰鹤四种,其中以灰鹤数量居多,约占94.5%,灰鹤和丹顶鹤的数量均有所增加,白鹤和白头鹤数量基本保持不变。限制增长的原因可能有湿地栖息地环境遭破坏、群众保护意识差和湿地保护机制不完善等。针对以上原因,笔者建议增加保护区湿地植被种植面积,建立保护开发相协调机制并加强立法和执法能力建设。