無(wú)線探霜傳感器節(jié)點(diǎn)的研制.pdf

1、霜凍災(zāi)害會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，為了減少霜凍災(zāi)害帶來(lái)的損失，及時(shí)探測(cè)到霜的存在、霜凍災(zāi)害影響的范圍是非常必要的?，F(xiàn)有針對(duì)探霜傳感器的研制一般都是應(yīng)用于冰箱或者冷庫(kù)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(shí)精度很低且有塵環(huán)境中會(huì)帶來(lái)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(jià)值的，鑒于設(shè)施農(nóng)業(yè)一般范圍較廣，若傳感器節(jié)點(diǎn)具備無(wú)線通信能力并可被遠(yuǎn)

2、程監(jiān)控，其應(yīng)用意義將更加廣泛。
　　本文提出了兩種基于結(jié)霜過(guò)程的探霜方案：第一種基于結(jié)霜時(shí)刻水由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)固熱釋放導(dǎo)致結(jié)霜面溫度回升現(xiàn)象，經(jīng)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，由于熱傳導(dǎo)的復(fù)雜性及其對(duì)檢測(cè)條件的高要求，且存在著理論上只有結(jié)霜瞬間可檢測(cè)的弊端；第二種基于結(jié)霜的條件，即當(dāng)結(jié)霜面溫度低于霜點(diǎn)時(shí)判斷結(jié)霜，其探霜算法簡(jiǎn)單，對(duì)傳感器精度的要求不高，但實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探測(cè)準(zhǔn)確度較高?；谝陨戏治觯疚牟捎玫诙N作為探霜方案。
　　論文針對(duì)第二

3、種方案原理的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研制。主要工作：1）完成傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)制作以及探霜算法的軟件實(shí)現(xiàn)；2）搭建了PID溫控探霜實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬結(jié)霜環(huán)境用于驗(yàn)證探霜算法的探測(cè)準(zhǔn)確性，并提供組態(tài)王實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面；3）移植基于ZigBee2007/PRO協(xié)議的Z-stack協(xié)議棧應(yīng)用于無(wú)線節(jié)點(diǎn)探霜，并開(kāi)發(fā)基于VC++6.0 MFC的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控界面用以檢測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通信功能；4）對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的探霜準(zhǔn)確性以及無(wú)線通信性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)