开题报告赵婷婷

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1、江苏大学计算机学院毕业设计（论文）开题报告表学号3090601040姓名赵婷婷指导教师曹清华设计（论文）题目煤田火区监测系统高温节点设计选题意义:煤炭是主要能源之一，我国煤炭资源丰富。然而，煤田地区经常会发生自燃，造成大量损失。到目前为止，煤田自燃释放的有毒气体造成了严重的大气污染和温室效应；煤田自燃还会引发矿井火灾、塌陷、爆炸等事故，造成严重的人员伤亡和经济损失。因此，需要多煤田火区进行监测。现阶段，监测煤田火区有很多方法，如电磁场法、探测法、遥感法、地球物理勘探等，这些方法各有优缺点。我国对煤田火灾极为重视，已采取多种方法灭火，但已治理煤田仍然有再次复燃的可能。现在采用的监测已治理火区

2、的方法多为传统的人工法，存在许多缺点，比如会造成人员伤亡、周期长、维护成本高等。选题意义、研究现状及存在问题测煤田火区的新型方法。其他监测方法大多不能实现实时监测，因此需要寻找能够实时、准确监无线传感器网络能够实现信号的实时传递，适合于煤田火区的温度监测。但是由于火区的地表温度较高，传感器节点不能直接放入火区，需要把节点与高温传感器分离，否则节点会被烧毁。根据需要设计一种高温节点：高温探头用于探测地下或地表温度，节点放在远离火区的安全地区，防止烧坏；高温探头与节点之间通过一种通信接口互联，形成高温监测节点，实现对煤田火区的实时监测，具有现实意义。国外研究现状:无线传感器网络发端于美国，目前

3、美国在无线传感器网络方面的研究仍然处于世界领先水平。美国的麻省理工学院、加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校、康奈尔大学等高校都已经进行了无线传感器网络基础理论和关键技术的研究。国外在军事和环境等方面有试验性的应用。美国军方采用Crossboe公司的MICA2传感器建立了无线传感器网络枪声定位系统，该方案将众多的传感器节点放置在所要监测的区域周围，这些传感器节点按照一定的规则组建监测网络对枪声、爆炸源、公众骚扰地等突发事件进行检测。传感器节点将检测到的突发事件产生的位置通过软件系统和相关显示系统在电子地图上标出来，指挥中心便可以迅速制定相应的救护措施。国内研究现状：选题意义、研究现状及存

4、在问题在国内，中科院上海微系统研究所、沈阳自动化所、软件研究所、合肥智能研究所等科研机构，清华大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、天津大学、国防科技大学、北京邮电大学和浙江大学等院校从上世纪末开始了无线传感器网络的相关研究。无线传感器网络应用很多，国内外正处在从实验室走向大规模实际应用的阶段。我国的应用研究比较活跃，有农业、森林、海洋监测等应用开发的尝试。目前已经研究出了能够用于常温环境的温湿度监测的无线传感器节点。但是目前用于高温监测的还很少看到。存在问题：通过对现有资料的查询，发现存在问题主要有两点：第一、目前，无线传感器网络的应用有农业、森林、海洋监测等，但用于火区监测的还很少。第二

5、、无线传感器网络已经在环境监测领域获得广泛应用，但是对于温度的监测，现有无线传感器网络节点配备的传感器可测量的温度范围有限，多为常温监测，不能完全满足煤田火区的高温监测要求。所以，针对以上两个问题，需要研究的是无线传感器网络的高温节点技术，开发出能够在煤田火区监测高温的传感器节点。SPIKJN5139JN5139JN5139MAX6675JN5139SPI研究方法：本课题使用Code::Blocks作为软件平台，以JN5139节点为为硬件基础。通过编程实现温度的采集、转化与传递。程序编好并在软件上编译通过后，将其下载到硬件中进行运行调试，通过测量的方式比较多次运行结果，最后再反馈到软件中进

6、行进一步的优化。步骤:1•查找资料,了解无线传感器网络的基本知识、高温监测技术、JN5130研究目标、研究内容及研究方法节点、高温探头、SPI接口特性等;2.硬件的搭建，通过SPI接口将K型热电偶高温传感器和MAX6675数字调理芯片，与JN5139节点对接；3•软件编程，根据SPI和数字调理芯片MAX6675接口的时序特征与控制指令，设计出高温节点软件代码；4.根据确定的算法编写出程序代码，并在软件环境下进行编译调试；5•将通过编译后的代码下载到硬件环境中，运行和测试分析后再进行进一步的优化；6将调试优化后的代码下载到硬件环境中，运行测试并分析。措施：2月下旬到3月上旬调研，阅读相关中英

7、文文献3月上旬到3月下旬4月中旬到4月下旬5月上旬到5月中旬5月中旬到5月下旬撰写开题报告，任务书，翻译相关英文资料设计实现软、硬件的搭建，并将编写的软件代码在软件平台上编译调试将编译通过后的代码下载到硬件进行运行、测试和优化撰写论文，准备答辩稿答辩