野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)能量及狀態(tài)管理系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、為了對凍土區(qū)進行土質(zhì)等研究，一個重要的條件就是需要獲取該區(qū)域的環(huán)境參量數(shù)據(jù)信息，以前所用的方式大都是由人親自去現(xiàn)場測量。凍土的土壤特性和土質(zhì)、土壤的冰量、土壤溫度等一系列因素有關(guān)，是一種對溫度非常敏感并且性質(zhì)極易變化的土體。凍土特性的變化不僅在一定程度上能夠反應(yīng)出氣候的變化，而且其對凍土區(qū)的鐵路、公路有相當(dāng)嚴(yán)重的損害。為了獲取凍土相關(guān)特性的信息，都需要對其進行實時檢測監(jiān)控。有效監(jiān)測凍土能夠為研究凍土的土質(zhì)特性提供基礎(chǔ)信息，對于減少因為凍

2、土土質(zhì)變化造成的地質(zhì)災(zāi)害有一定的實用價值。
　　本論文從青藏鐵路監(jiān)測項目的實際需求出發(fā)，以星云測控系統(tǒng)為工程背景，工程實現(xiàn)采用的是基于ZigBee技術(shù)的WSN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)包含三種設(shè)備類型，分別是協(xié)調(diào)器設(shè)備、路由設(shè)備、終端設(shè)備，可以滿足野外環(huán)境的長期監(jiān)測需求。WSN節(jié)點以TI公司的CC2530為核心，該主控芯片是一款非常適用于野外長期監(jiān)測的低功耗ZigBee模塊。各設(shè)備間是通過IEEE802.15.4協(xié)議進行自組網(wǎng)

3、進行無線通信。野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)中的能量管理和狀態(tài)管理是本文的研究重點。能量管理主要是研究供電系統(tǒng)的設(shè)計、節(jié)點低功耗設(shè)計、電源精細(xì)管理、電池充電管理、對Android網(wǎng)關(guān)、藍(lán)牙模塊、模擬開關(guān)、有源晶振、AD單元的供電控制。狀態(tài)管理包括設(shè)備狀態(tài)管理和環(huán)境狀態(tài)管理，設(shè)備狀態(tài)管理是為獲取節(jié)點設(shè)備能夠正常工作所需要的信息，包括節(jié)點設(shè)備的電源電壓、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、通信信號狀態(tài)、內(nèi)部溫濕度、外觸發(fā)等;環(huán)境狀態(tài)管理是為了獲取監(jiān)測區(qū)內(nèi)的環(huán)境參量信息，目前主要