基于zigbee協(xié)議棧的pm2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

1、全日制專業(yè)型研究生畢業(yè)論文全日制專業(yè)型研究生畢業(yè)論文（申請碩士學(xué)位）（申請碩士學(xué)位）論文題論文題目基于ZigBee協(xié)議棧的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)位申請學(xué)位申請人肖海玲專業(yè)領(lǐng)專業(yè)領(lǐng)域電子與通信工程研究方研究方向嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)指導(dǎo)教指導(dǎo)教師何劍鋒2017年6月15日摘要I東華理工大學(xué)研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁用紙東華理工大學(xué)研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁用紙畢業(yè)論文題目：基于ZigBee協(xié)議棧的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

2、設(shè)計與實現(xiàn)電子與通信工程專業(yè)2014級碩士生姓名：肖海玲指導(dǎo)教師（姓名、職稱）：何劍鋒副教授摘要隨著我國工業(yè)化、城市化和核技術(shù)的規(guī)模化發(fā)展，大氣霧霾和核污染的危害也隨之增加，目前空氣污染和核污染已成為當(dāng)前城市面臨的一個相當(dāng)嚴(yán)峻的環(huán)境問題，引起人們普遍關(guān)注。為了減輕灰霾與核事故對社會穩(wěn)定和公共生命財產(chǎn)安全的危害，監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量狀況成了當(dāng)務(wù)之急。本課題設(shè)計出一種新型的基于ZigBee技術(shù)的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測與遠(yuǎn)程報警系統(tǒng)，不僅能實

3、時測量PM2.5濃度、γ輻射劑量率和各種環(huán)境參數(shù)，還結(jié)合了GPS地理位置定位、時間信息、無線數(shù)據(jù)傳輸和GSM短信報警功能，采集的數(shù)據(jù)不僅能在OLED屏顯示，還能在上位機(jī)軟件界面上實時地觀測，能夠?qū)崟r和快速定位監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境健康狀況。當(dāng)環(huán)境中的PM2.5濃度和γ劑量率超限時，驅(qū)動協(xié)調(diào)器上的蜂鳴器和LED進(jìn)行現(xiàn)場聲光報警，同時觸發(fā)GSM報警模塊將污染級別短信發(fā)送到用戶手機(jī)，提醒工作人員及時制定應(yīng)急處理方案，讓人們生活更有保障，使得測量更具實

4、際應(yīng)用意義。論文完成的工作內(nèi)容：（1）節(jié)點硬件設(shè)計：選擇TI公司的低功耗CC2530芯片作為無線射頻模塊的核心，重點設(shè)計CC2530RFX2401無線射頻模塊，并完成外圍電路設(shè)計。（2）系統(tǒng)軟件設(shè)計：在Zstack協(xié)議棧中的OSAL架構(gòu)基礎(chǔ)上完成組網(wǎng)和CC2530的相關(guān)配置工作，利用輪詢查詢方法重點完成對三種傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)打包發(fā)送和數(shù)據(jù)包接收解析設(shè)計，設(shè)計一套基于ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)包通訊格式，以完成不同傳感器數(shù)據(jù)與GPS定位信息的有

5、序采集和處理。（3）利用搭建好的實驗平臺對節(jié)點組網(wǎng)、通信性能和定位功能進(jìn)行測試，模擬放射性環(huán)境和粉塵環(huán)境，完成GSM短信報警測試，通過上位機(jī)軟件界面實時觀察采集的環(huán)境數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果證明課題具有如下研究特色：結(jié)合采用ZigBee無線技術(shù)、GPS定位技術(shù)、傳感采集技術(shù)和GSM短信技術(shù)完成某個區(qū)域的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測與報警系統(tǒng)，獲取的傳感器數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，具有可行性和可靠性。通信模塊價格低廉、攜帶方便、操作簡單，能實現(xiàn)多目標(biāo)監(jiān)測，解決