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文檔簡介
1、水文監(jiān)測技術(shù)是實(shí)現(xiàn)水利水文信息化的重要基礎(chǔ),為水利工程安全可靠運(yùn)行提供重要的保障,在防洪防汛、預(yù)測預(yù)報(bào)等方面發(fā)揮著重要的作用。為了能適應(yīng)當(dāng)今水文監(jiān)測智能化、網(wǎng)絡(luò)化的需求,克服現(xiàn)階段水文監(jiān)測存在的困難與缺陷,本文提出了一種基于ZigBee技術(shù)的無線水文監(jiān)測的設(shè)計(jì)方案。
本文根據(jù)監(jiān)測環(huán)境的特點(diǎn)及水文監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)際需求,提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案:將布置在監(jiān)測區(qū)域的各個(gè)傳感器終端節(jié)點(diǎn)采集到的水文數(shù)據(jù)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)匯聚到網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器
2、中,網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器再通過GPRS的方式將水文數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心,供監(jiān)控中心隨時(shí)作出調(diào)控與調(diào)度。
本課題的主要工作是組建ZigBee測量網(wǎng)絡(luò)對水文數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。該網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和傳感器終端節(jié)點(diǎn),本文分別對這兩種節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。這兩種節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)相似,都以STM32F103ZET6處理器和CC2420無線收發(fā)模塊為核心構(gòu)成硬件平臺,而不同的是軟件開發(fā)體系架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)在硬件平臺上移植了μC/
3、OS-II操作系統(tǒng)和ZigBee協(xié)議棧MpZBee構(gòu)成其軟件體系架構(gòu),重點(diǎn)分析了在操作系統(tǒng)下多任務(wù)應(yīng)用程序的開發(fā),包括建立網(wǎng)絡(luò)任務(wù)、ZigBee數(shù)據(jù)處理任務(wù)、顯示任務(wù)等。傳感器終端節(jié)點(diǎn)是集數(shù)據(jù)采集與路由一體的節(jié)點(diǎn),其軟件設(shè)計(jì)主要針對數(shù)據(jù)采集、路由算法實(shí)現(xiàn)及無線通信等應(yīng)用程序進(jìn)行了開發(fā)。
最后,本文組建了一個(gè)小型的星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò),模擬水文監(jiān)測系統(tǒng)的組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)過程,并對系統(tǒng)的部分功能進(jìn)行了測試。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采
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