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Labview+ZigBee工厂污水排放监控系统的设计(4)

时间:2024-02-29 22:51来源:毕业论文
(6)农业方面:无线智能化温室大棚、水文水利的无线检测等方面。 (7)军事方面:战场环境监测、军事环境监测、人员流动监测等。 2 系统的整体设计方案

(6)农业方面:无线智能化温室大棚、水文水利的无线检测等方面。

(7)军事方面:战场环境监测、军事环境监测、人员流动监测等。

2 系统的整体设计方案来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

系统设计的思想是用ZigBee技术建立一个无线传感网络,使得数据可以在此网络中快速实时地进行传输。

系统主要由4部分组成:数据采集终端节点,路由节点,协调器节点,监控中心,其结构如图1所示。其中,数据采集终端节点,路由节点,协调器节点组成ZigBee无线传感网络,负责信息的采集与传输,最终将信息发送给监控中心,使得监控人员能及时获得污水信息,做出下一步的处理。

数据采集终端节点主要负责污水数据的采集,处理,发送。路由节点和协调器节点主要负责组建无线传感网络,管理节点的加入和离开,当现有网络节点发生变化时,可以通过重新寻找通信节点,对原有网络进行刷新以组建新的网络,并把终端节点采集的数据传输到监控中心[10]。

                   图1 污水排放监控系统框架图

2。1 ZigBee无线传感网络

ZigBee无线传感网络是本系统的核心,其组网灵活方便,传输速度快,兼容性强,且成本不高。网络基于ZigBee无线通信技术进行组建,由分布在各个污水监测点的数据终端组成,每一处监测点均放置一个数据采集终端。数据采集终端由PH传感器,污水浊度传感器,温度传感器和ZigBee模块组成。数据采集终端主要负责污水信息的实时采集,各个监测点采集到的污水信息经Atmega16单片机处理后,由ZigBee模块打包成通信协议包,通过TCP/IP协议传至协调器节点,并最终将信息上传至监控中心,予以实时监测。

2。2 协调器节点

协调器节点作为信息汇聚节点,主要负责将每个数据采集终端节点发送过来的数据进行汇总,利用TCP/IP协议,将数据通过无线或者有线的方式发送给监控中心[11]。本文中,协调器节点通过串口通信方式连接监控中心的上位机PC。

2。3 监控中心

监控中心通常设置在企业或者工厂的调度室里,距离污水监测点比较远,主要对由网络协调器节点发送过来的污水数据进行分析处理,实时监控,确定各污水监测点的污水指标,进而通知有关人员采取相应的处理措施。

3  系统的硬件设计

3。1数据采集终端节点硬件设计

数据采集终端节点是监测系统的重要组成部分,一般而言,由监测传感器,ZigBee技术,单片机和电源模块组成。为使得污水监测更加精确可靠,应将数据采集终端节点分散布置在各污水监测区域。

本设计选用的ZigBee无线传感器模块为TI公司生产的片上系统解决方案CC2530芯片[12]。它支持2。4GHz IEEE802。15。4/ZigBee/RF4CE协议,支持可编程闪存,集成了增强型8051CPU,32/64/128/256KB闪存,8KB RAM,RF收发器等高性能模块,使得其尤其适应超低功耗要求的系统。

选用Atmega16单片机作为数据采集终端节点的核心器件。Atmega16是一种基于增强RISC结构,CMOS技术的低功耗8位微控制器,其价格较低,运行速度快,数据吞吐率高,能有效满足污水数据实时处理的需要[13]。

本设计用于采集污水污染指标的监测传感器分为PH值传感器,温度传感器和浊度传感器。首先,各个污水监测节点传感器将采集到的PH值,温度等指标进行分析处理,然后将数据传输给Atmega16单片机,待Atmega16单片机对数据做进一步处理后,将此数据以及网络地址,MAC地址通过ZigBee无线通信模块经网络路由点一并发送给网络协调器节点。 Labview+ZigBee工厂污水排放监控系统的设计(4):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_202452.html

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