基于zigbee的生态水文数据采集系统节点设计

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1、分类号——密级—心万．＊＊＊＾＊＊＊＊＊？？．＾￣？＊巧或－梯、３ＵＤＣ盛＼１０７％．编号Ｊ杉Ｊ褲可ｌｉ？軸ｘ＾±学位论文ｆ、夫．＼，弟Ｊ、羞气手ＺｉｇＢ如的生态水文数据采集系统节点设计）０＾ＶＸ％斩究生姓名：胡升升４－指导教师姓名、职称；摆玉龙教＾ｚ＾专业名称：电子与通信工程＾’究方向：并算机测量与控制心－．£呼心—誦愁一＾二〇六年五月琪誦＾３垂良血硕士学位论文M.D.Thesis基于ZigBee的生态水文数据采集系统节点设计No

2、desDesignoftheEco-hydrologicalDataAcquisitionSystemBasedonZigBee胡升升HuShengsheng二〇一六年五月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对。与我本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：寺日期：ｉ３巧关于论

3、文使用授枚的说明、目本人完全了解西北师范大学有关保留使用学位论文的规定，Ｐ：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅学校可Ｗ公布论；、。文的全部或部分内容，可用影印缩印或其他复制手段保存论文（保密的论文在解密后应遵守此规定）心Ｈ－１．签名：期导师签名；：＾平＾＿＿日期西北师范大学工程硕士学位论文摘要随着传感器网络技术与通信技术的发展，生态水文数据采集系统不断向着智能化、标准化、网络化和信息化的方向发展。“黑河流域生态—水文过程综合遥感观测联合试验”（Hi-WATER）是以黑河流域已有观测系统为基础，联合多学科、

4、多机构、多项目的科研人员，于2012~2015年在黑河流域开展的一次卫星和航空遥感及地面观测互相配合的多尺度综合观测试验。本文研究了整个生态水文数据采集系统网络总体方案，以ZigBee技术为核心，搭建实验室采集系统，重点对节点部分进行设计，试图解决观测网络底层各节点的生态水文数据采集问题，以期为联合试验提供真实可靠的观测数据。首先，以ZigBee网络设计方案为基础，介绍了系统硬件的整体设计，展开说明了硬件设备选型和各节点模块的构成部分，给出了核心部分的电路原理图。其次，针对系统的特点及其所处环境，给出系统软件设计，重点介绍了ZigBee组网设计，对

5、各节点模块的软件部分进行了详细说明，对ZigBee网络进行了优化，引入mZig技术来解决包冲突问题，采用Qt进行上位机软件开发，使系统功能更加完备。最后，介绍了系统的互联测试及结果，主要包括ZigBee组网实验和无线传输质量检测，从硬件到软件对本设计的整体进行联机测试，结果表明系统能够稳定可靠运行。本设计的创新在于将ZigBee技术应用到生态水文领域，并对ZigBee网络进行优化，分析包冲突的原理并给出相应解决方案，从而提高ZigBee技术的通信效率，完成本设计的预定目标。关键词：无线传感器网络；ZigBee技术；生态水文数据；mZigI基于Zig

6、Bee的生态水文数据采集系统节点设计AbstractWiththedevelopmentofsensornetworktechnologyandcommunicationtechnology,eco-hydrologicaldataacquisitionsystemhasshownthetendencyoftheintelligence,standardization,networkingandinformationtechnologydevelopment.Heihewateralliedtelemetryexperimentalresearch

7、(Hi-WATER),basedonthebasinobservationsystemofHeihe,isacomprehensiveobservationtestcarriedoutinHeihebasinfrom2012to2015withtheintegrationofsatellite,aerialremotesensingandgroundofresearcherswithmultidisciplinarybackgroundandfromvariousinstitutions.Thewholeeco-hydrologicaldataac

8、qusitionsystemnetworkwasstudied.Thisthesisstudiesthewholeeco-