基于WiFi无线传感器网络的水质监测系统设计

针对传统水产养殖水质监测难度大,监测时间长的问题,提出将WiFi应用于水产养殖水质监测系统中.以GS1011M为核心构建无线传感器网络,将传感器采集到温度、pH值、溶解氧等水质参数传输至监测中心,再通过Microsoft Visual Studi0 2010软件构建实时观测平台,以实时接收并显示传感器数据,并可随时调用历史数据,实现了对水产养殖的实时监测.实验结果表明:该系统能有效检测水质参数,且功耗低,数据准确度高,工作性能稳定.     

基于ZigBee的水产养殖智能监测系统设计

针对水产养殖的实际需求,利用ZigBee、GPRS和传感器技术设计一个无线传感器网络,构建了一套完整的水产养殖环境监测系统,对影响鱼类生长的温度、pH值、溶解氧含量和水位等环境因素进行实时数据监测和采集,实现了智慧水产养殖的目的.     

基于ARM／GPRS／ZIGBEE水产养殖远程监控系统设计

为了满足水产养殖智能化的要求,设计了水产养殖中水质参数的远程实时监控系统,该系统由基于传感器节点,汇聚节点的水质参数无线监测网络和远程数据管理节点组成。采用以CC2430为核心的ZigBee模块传感器节点方案,构建基于ZigBee协议的无线传感网,实现水质数据采集;应用以ARM9微处理器S3 C2410开发的汇聚节点实现数据的汇聚和GPRS无线通信实现远程数据的传输。利用ZigBee技术和GPRS技术,此系统不仅满足了无线数据采集和数据传输的相关指标要求,而且有效地解决了水产养殖系统中布线困难、节点不可移动、不易维护等问题,满足了水产养殖中水质监测的需要。     

基于WSN的水产养殖环境监测系统设计

针对传统水产养殖过程中对水质监测的实时性差,测量精度低等问题,设计基于无线传感器网络的水产养殖环境监测系统。系统利用ZigBee无线通信技术组建传感器网络,采用混合网拓扑结构,通过对传感器节点硬件和软件的设计,完成水产养殖池中的溶解氧含量、PH值、温度等重要养殖指标的实时测量。水质数据汇聚到中心节点后传送给主控制器,并通过GPRS上传至云端保存。另外,针对云存储的安全问题,利用同态加密对上传到云端的数据进行加密,在不破坏云计算能力的前提下保护了用户的隐私数据。     

水质监测无线传感器网络的硬件设计

针对传统水质监测系统不能对水质参数进行实时在线监测,难以准确检测水质参数的动态变化、水质参数检测误差大等问题,提出了水质监测无线传感器网络（ WSNs）的硬件设计方案。系统主要通过核心单片机CC2530实现传感器节点设计,采用太阳能电池板进行供电,同时设计了采集温度、pH 值的硬件电路,并对硬件电路进行了稳定性试验。在 IRA 开发环境下,进行传感器节点和协调器的编程,使之能够进行通信。实验结果表明：系统温度、pH值的平均相对误差分别为3.06%,1.64%,提高了监测精度。     

基于WSN的水质自动监测LED终端显示系统设计

基于无线传感器网络(WSN)技术,开发了水产养殖水质监测LED终端显示系统.该系统利用WSN汇聚节点与LED显示屏之间在线通信,提出了一种脱离PC机的数据传送方式,实现了水质参数(温度、pH值、溶解氧浓度)的自动监测与实时显示.汇聚节点以MSP430F149为处理器,nRF905射频芯片及其外围电路为无线通信模块,BQ2057W充电管理芯片及其外围电路为太阳能充电模块,以9针型态的RS-232接口电路组成串口通信模块.汇聚节点与LED显示屏通过串口通信,编写了两者之间的通信协议.     

基于nRF24L01的pH值监控系统的设计

针对传统pH值监控系统的不足,提出了一种基于nRF24L01无线模块的多点pH值监测系统的设计方案;监控系统以C8051F340为主控制器,传感器节点采用复合电极检测pH值,温度传感器DS18B20检测温度值,通过软件计算实现对pH值的温度补偿,利用nRF24L01无线模块实现和汇聚节点的数据传输;汇聚节点通过C8051F340内嵌的USB控制器,结合Silicon Laboratories公司提供的USBXpress开发工具实现与上位机系统的数据通信;设计了无线通讯协议,为提高无线信道的利用率,减少冗余数据的传播,采用动态数据长度发送和识别数据包;测试结果表明系统测量偏差不高于0.01,电极采集电压值变化不高于0.003,系统具有良好的准确度和重复性。     

卡尔曼滤波结合空间分布模型的ZigBee水质监测方法研究

为了解决常规水产养殖过程中人工成本高、数据采集误差偏大的问题,并实现及时了解关键参数空间分布情况,达到为水产养殖提供决策信息的目的,设计了基于无线传感器网络的水产养殖水质参数监测系统,该系统采用ZigBee无线通信技术构建传感器网络,主要监测水温、pH值、DO三种水质参数指标,并利用MATLAB平台,将卡尔曼滤波算法与线性内插值法相结合,实现水质参数的优化与空间分布四维模型的构建。通过选取分布空间中不同点的参数数据与实际测量的数据比较,温度、pH值和DO平均相对偏差分别为3.18%、2.89%、1.59%。研究结果表明通过卡尔曼滤波优化与线性内插值法构建空间分布模型,能准确掌握养殖池整体水质参数动态变化的信息,对养殖池的水环境管理有一定的参考价值。     

基于ZigBee的大水域水质环境监测系统设计

为了提高工厂化水产养殖的智能化水平,提出了基于Zig Bee协议的无线传感器网络（WSNs）的水质监测系统方案。设计了主要水质参数溶解氧、pH值、氨氮传感器的变送器电路,实现了对溶解氧、pH值、温度、氨氮含量等多参数的采集、处理,并通过无线网络传给终端节点,终端节点通过RS—232串口将数据传送给监测中心。测试表明：该系统实时性好,测量误差小,满足大水域水质监测需求。     

pH传感器温度补偿模型研究

水质pH值在线监测对提高水产品健康养殖至关重要,本文将无线传感器网络与pH值传感器相集成,设计了pH值监测的无线传感器网络系统。为克服pH值测量过程中温度对测量结果的影响,提出了一种pH传感器温度补偿模型,该模型通过pH传感器和PT100铂电阻温度传感器分别测量溶液的pH值和温度,利用最小二乘法对pH值和电压进行线性分析,建立pH传感器的温度补偿模型。实验结果表明,该补偿模型测量精度高,能够实现较精确的pH值在线监测。     

基于ZigBee技术高压开关柜温度在线监测系统研究

为了解决高压开关柜触头温度在线监测的实时通信、远程测控、低功耗和低成本等问题,以荧光式光纤测温传感器为基础,结合ZigBee短距离无线通信及RS485总线网络,设计一种高压开关柜温度在线监测系统。通过温度传感器分节点、ZigBee协调器节点和远程监控主站的软硬件设计,实现了温度数据的实时采集、无线传输和集中控制等功能。实测数据对比分析表明,在线监测系统实测数据的误差和温升变化率均满足高压电气设备温度监测应用需求,系统集成封装功能完备,应用效果好。     

基于机器鱼的内陆湖泊水质在线监测系统设计

仅依赖无线传感器网络在线实测是利用多跳式通信实现远程发送与存储数据丢包率高,实验阶段设计的二维结构仿真机器鱼巡游避障性能差,GPRS全天候数据采集与传送所需的流量费用高,针对以上这些问题,设计了一套可进行实测的机器鱼自动巡游避障、水质环境实时监测系统平台;该系统通过移动终端程序设计、利用三维采集路径跟踪算法及WSNs与Wifi热点技术对机器鱼群实现远程精准控制,按照设定深度、路径规划的采集点进行水温水位、PH值、溶解氧、电导率、浊度等常五类水质环境数据实时采集、处理、远程存储、显示、分析及预警,给出了系统的总体设计、机器鱼的结构与控制系统设计、终端节点与协调器的硬件系统及上下位机软件系统设计;利用这套系统对巢湖5个取样点实测,水温、溶解氧、PH值平均误差率分别为0.18%、0.5%及0.01%,远高于其他水质在线监测的精度要求,达到了预期成果;同时对水库及精细水产养殖业等水质在线监测与预警具有很高的推广价值。     

海洋信息综合采集系统设计

系统由数据采集节点、路由器节点和协调器节点构成,数据采集节点采用分布式自组织网络结构,实现对水体温度、pH值、溶解氧、电导率等水质参数的检测;路由器节点完成对水质参数无线传输平台的搭建,实现数据和命令的上传下达,并对系统的异常状态进行报警;协调器节点通过人机交互界面对数据进行处理、存储和分析,实现水质的远程监控。利用时间同步算法,实现全网节点的同步体眠和唤醒,大大降低了系统功耗。     

基于LoRa无线传输的水质监测系统

为解决目前我国水质监测存在的监测站点少, 通信费用高, 功耗大等问题, 本文构建了基于LoRa无线传输技术的水质监测系统. 该系统由数据采集终端、无线通信电路和远程控制中心3部分组成, 应用嵌入式技术和FreeRTOS系统完成传感器任务调度和数据采集, 通过无线通信电路使用LoRa技术发送至远程控制中心并在上位机软件中进行显示. 上位机软件使用Qt实现, 可实时监测到传感器状态以及监测点的定位信息. 测试结果表明, pH等5种数据的变异系数小于5%, 温度也仅为8.76%, 表明可稳定持续在一段时间内监测灞河水质. 本系统具有成本低, 可扩展性强, 集成度高等优点, 可用于污水监测和水产养殖等水域环境, 具有良好的应用前景.     

一种基于无线传感器网络的水质监测pH值感知节点硬件设计

针对目前水质监测的需求,提出一种基于无线传感器网络的水质环境监测pH值感知节点硬件实现方案。该设计方案主要包括pH值水质参数采集模块、微处理器模块、无线收发模块和电源模块4部分,可对不同湖、河流等水环境参数pH值进行实时监测。本文详细介绍pH值感知节点的每个功能模块以及程序流程。由于采用了无线传输方式,该系统解决了有线通信方式存在的部署困难,难以扩展、升级等诸多问题,具有低功耗、低成本、部署灵活、维护方便等优势,具有广阔的应用前景。     

基于AES算法的远程水质监控系统设计

针对人工采样实时性差、传统水质监测系统的信息传输安全性低的问题,结合数据加密、无线通信、云服务器等技术,设计了一套水质监控系统。阐述了AES算法的实现原理和系统总体方案,并重点给出了以水质传感器、GPRS模块和STM32微控制器为基础的硬件设计与软件设计思路,制定了终端节点、云服务器、用户端三者之间的通信协议。实验结果表明,该系统运行稳定,安全性强,可实现水质监测和节点控制功能,将系统应用于水产养殖厂和污水处理厂中,会有良好的发展应用前景。