水稻高溫?zé)岷o線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、本文針對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺進行了分析研究,結(jié)合國內(nèi)外WSN的最新研究成果,提出了水稻高溫脅迫無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。本文所做的研究工作有如下幾點:
　　 1.對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)進行總體設(shè)計,按照模塊分為:水稻高溫?zé)岷υu價指標數(shù)據(jù)庫模塊、氣象資料數(shù)據(jù)庫模塊、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模塊、高溫?zé)岷︼@示查詢模塊和災(zāi)害信息決策與預(yù)警模塊。
　　 2.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計的核心是無線傳感

2、器節(jié)點設(shè)計。以監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相匹配和節(jié)能為出發(fā)點,選擇了相關(guān)型號滿足要求的芯片,主要設(shè)計了Flash外部電路、RSSI輸出電路、傳感器節(jié)電電路、電池電壓監(jiān)測電路。完成了匯聚節(jié)點的串口功能電路設(shè)計。
　　 3.針對小區(qū)域水稻高溫危害監(jiān)測的特點,選用了節(jié)點無線通訊為開放的433MHz頻段,對選用的收發(fā)芯片進行了射頻休眠程序、射頻頻率編程和數(shù)據(jù)發(fā)送接收程序開發(fā)；為取得高溫數(shù)據(jù)采集的準確性,選用高精度溫濕度傳感器,設(shè)計了測溫驅(qū)動程序及數(shù)據(jù)

3、采集程序；為了讓監(jiān)測系統(tǒng)能量能得到充分利用,提出節(jié)點剩余能量的分簇算法,使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能耗均衡,延長了節(jié)點的工作時間；監(jiān)測系統(tǒng)采用星型拓撲組網(wǎng),并對其通訊協(xié)議進行了設(shè)計。
　　 4.研究分析了鎮(zhèn)江市產(chǎn)稻區(qū)從1980年至2001年的七月中旬到八月中旬的最高氣溫數(shù)據(jù),對氣溫大于或等于35℃的持續(xù)天數(shù)出現(xiàn)的年份數(shù)進行統(tǒng)計分析,表明鎮(zhèn)江丘陵地區(qū)出現(xiàn)日最高氣溫高于35℃持續(xù)6d的高溫天氣占統(tǒng)計年份的50％。建立的灰色預(yù)測模型GM(1,1),

4、可以用來預(yù)測短期高溫天氣。
　　 5.為了取得適用于高溫脅迫監(jiān)測系統(tǒng)的水稻高溫危害評價指標以及更深層次了解其危害機理,在人工氣候室進行了高溫脅迫對水稻拔節(jié)期影響的試驗。本試驗結(jié)果表明,經(jīng)高溫處理1d、3d、5d后,水稻凈光合速率(Pn)較對照組均明顯降低,均在13:00(溫度設(shè)定為40℃)降到最低,分別下降了0.21％、29.9％、44.4％。
　　 對所設(shè)計的水稻高溫?zé)岷o線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)進行了田間高溫監(jiān)測測試,試