無線探霜傳感器節(jié)點的研制.pdf

1、霜凍災害會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大損失，為了減少霜凍災害帶來的損失，及時探測到霜的存在、霜凍災害影響的范圍是非常必要的。現(xiàn)有針對探霜傳感器的研制一般都是應用于冰箱或者冷庫的換熱器上的，不管是共振器式、光電式、壓電式還是電容式，它們的工作原理都是基于霜層的，而且在霜層比較薄時精度很低且有塵環(huán)境中會帶來誤判，并不適用于農(nóng)業(yè)探霜。研制一款不基于霜層的農(nóng)業(yè)中使用的探霜傳感器是非常有價值的，鑒于設施農(nóng)業(yè)一般范圍較廣，若傳感器節(jié)點具備無線通信能力并可被遠

2、程監(jiān)控，其應用意義將更加廣泛。
　　本文提出了兩種基于結霜過程的探霜方案：第一種基于結霜時刻水由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時固熱釋放導致結霜面溫度回升現(xiàn)象，經(jīng)理論分析和實驗驗證，由于熱傳導的復雜性及其對檢測條件的高要求，且存在著理論上只有結霜瞬間可檢測的弊端；第二種基于結霜的條件，即當結霜面溫度低于霜點時判斷結霜，其探霜算法簡單，對傳感器精度的要求不高，但實驗驗證探測準確度較高?；谝陨戏治?，本文采用第二種作為探霜方案。
　　論文針對第二

3、種方案原理的傳感器節(jié)點進行研制。主要工作：1）完成傳感器節(jié)點的硬件設計制作以及探霜算法的軟件實現(xiàn)；2）搭建了PID溫控探霜實驗平臺模擬結霜環(huán)境用于驗證探霜算法的探測準確性，并提供組態(tài)王實時監(jiān)測界面；3）移植基于ZigBee2007/PRO協(xié)議的Z-stack協(xié)議棧應用于無線節(jié)點探霜，并開發(fā)基于VC++6.0 MFC的無線網(wǎng)絡監(jiān)控界面用以檢測傳感器節(jié)點的無線通信功能；4）對傳感器節(jié)點的探霜準確性以及無線通信性能進行實驗檢測，并對實驗中出現(xiàn)