基于无线传感器网络的大气颗粒监测系统研究

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1、万方数据专业学位硕士学位论文基于无线传感器网络的大气颗粒监测系统研究ResearchOilDetectionSystemforParticlesinAtmosphereAirBasedonWirelessSensorNetworks学号：垒!垫鱼Q!呈完成日期：2014．9大连理工大学DalianUniversityofTeclmology万方数据大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其

2、他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：茎±丕鱼焦麓逸旦查坠丛熊垒堕坌垂亟鱼作者签名：型塾坠日期：竺!生年』1月j旦日万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要近年来，伴随着经济的飞速发展，全国范围内的大规模的制造业的不断扩大、以及建筑活动的增多，都不同程度地加剧了对环境大气的污染。当大气中的粉尘、固体颗粒等浓度较高、气体浑浊时，能见度即会下降，形

3、成所谓的雾霾天气，极大地影响了人们的生产生活和身心健康。在这样的情况下，对于环境大气环境中颗粒物监测的需求就应然而生。环境大气颗粒监测的地理范围很广，现场环境各异，传统的空气质量监测系统一般采用在固定监测点监测，然后经过有线网络系统传递至数据监控中心进行汇总，需要人工干预监测活动，受地理条件影响很大。且事先设置好的监测地点不易变化，灵活性较差。为了能方便有效地监测不同地点的环境大气数据并集中汇总，以及时采取应对措施，采用无线网络技术实施远程监测。这样技术人员无须亲I临现场即可在远程控制中心实时了解各地大气灰尘颗粒物

4、等环境参数的变化情况，并对现场的异常情况作出实时响应。同时还可以使用相应的PC电脑软件对数据进行分析处理。另外整个监测系统不需要人员干预操作即可实现自动工作，达到系统的智能监控运行。基于此，本文采用Zigbee无线传感器网络技术完成了针对大气颗粒监测的系统方案设计研究。首先，在分析大气污染物的基础上，探讨了几种灰尘颗粒监测的技术方法；其次，在完成系统总体架构设计的基础上，采用模块化设计方法，重点阐述了无线传感节点以及网络中心节点的设计：选用了基于光散射技术的DSM501大气颗粒监测传感器以及空气温湿度传感器SHTl

5、0作为相关探测传感单元，用基于ARM架构的ATmegal281微处理器作为节点的核心处理单元，采用了Atmel公司生产的支持Zigbee协议的AT96RF230无线射频收发芯片来完成数据的无线传输；再次，完成了系统的运行软件设计编写，并对其中的部分重点程序进行了详细阐述：最后，通过搭建网络系统，采集实地数据进行分析，完成了系统的测试和验证，实现了预期的终端数据采集、网络模块数据传输等系统功能。关键词：无线传感器网络；大气颗粒；光散射法；Zigbee万方数据基于无线传感器网络的大气颗粒监测系统研究Researchon

6、DetectionSystemForParticlesInAtmosphereAirBasedOnWirelessSensorNetworksAbstractInrecentyears，along晰ththerapiddevelopmentofeconomy，theenlargemenlofthenationwidemanufacturing，andtheincreaseinconstructionactivities，allhavehugeimpactontheairquality．Whentheairhumid

7、ityreach800／0，thedustintheair，sulfuricacid，nitricacid，andorganichydrocarbonparticleswillcauseturbidityinair，leadtopoorvisibility，that’Stheso-calledhazeweather，whichwillaffectthepeople’Shealthyandnormalactivities．Insuchcases，wehavetosetupsystemtomonitortheparti

8、clesinatmosphericenvironment。Mosttraditionalmonitorairparticlemonitorsystemmonitortheparticlethroughfixedmonitorlocation,andmonitordataweretransmittedviacablenetworking，whichhasver