基于无线传感网的大气雾霾监测系统的设计

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1、工学硕士学位论文基于无线传感网的大气雾霾监测系统的设计周禹杉哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP212.6，TP393.1工学硕士学位论文基于无线传感网的大气雾霾监测系统的设计硕士研究生：周禹杉导师：施云波申请学位级别：工学硕士学科、专业：通信与信息系统所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP212.6，TP393.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDes

2、ignoftheAerosolHazeEarlyMonitoringSystemBasedonWirelessSensorNetworkCandidate：ZhouYushanSupervisor：ShiYunboAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：CommunicationandinformationsystemDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversit

3、yofScienceandTechnology哈尔滨理王大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于无线传感网的大气雾霜监测系统的设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中ｔｕ明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。：作者签名為扣曰期：不）年曰巧／／ｊ月如哈尔滨理工大学硕±学位

4、论文使用授权书《基于无线传感网的大气雾疆监测系统的设计》系本人在哈尔滨理王大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成硕±学位论文。本论文的研究成果归哈尔＼滨理工大学所有，本论文的研究内容不得其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理王大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可＾、１＾采用影印缩印或其他复制手段保存论文，可＾｜公布论文全部或部分内容。本学位论文属于□保密，在年解密后适用授权书。

5、不保密回请在Ｗ上相应方框Ｖ（内打）作者签名：曰期：义Ｊ月Ｊ口曰Ｊ司斗才ｊ／知导师签名＊：曰脱（／／年月３口曰＞（；＾基于无线传感网的大气雾霾监测系统的设计摘要随着我国工业化进程的不断加快，生产制造过程中不可避免地使用大量化工原材料，产生大量污染性气体。近几年来，我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高和汽车工业的高速发展，导致城市中汽车数量不断增加，致使许多城市大气中的SO2、NO2等气体污染物急剧增加。由于大量的污染气体扩散到空气中，致使我国大部分省区市均出现严重的雾霾天

6、气，严重影响空气质量和人民身体健康。因此，设计一种针对大气雾霾的监测系统是具有十分重要的意义。本文通过分析国内外对大气雾霾监测系统和无线传感器网络技术发展现状，结合实际需要和国家相关行业要求，设计了大气雾霾监测无线传感网的系统。采用星型网络拓扑结构，并设计完成引入同步休眠机制的通信协议。同时，采用人工鱼群算法，减少系统的监测终端数量，降低系统功耗，提高网络覆盖率。硬件部分，采用STM32f103zet6作为系统处理器，并设计了监测终端、中继节点及手持智能监测终端。整个系统硬件的底层驱动程序均在Kei

7、l平台上进行编写。中继节点利用无线网桥进行远距离数据传输，以确保监控中心可以实时监测。手持终端可以调取附近区域内每个监测终端的数据信息，方便相关人员进行监控。软件部分，监控中心界面采用VisualC++平台进行开发，提供监测终端实时数据显示、超过预设阈值报警，同时具有历史数据查询等功能。对设计完成的系统各项技术指标进行测试，环境测试实验以及对系统通信组网测试。由测试结果可知：本系统完全满足相关行业标准及实际需求，操作简单，运行稳定。通过网络优化，可以有效降低系统功耗，延长系统工作时间。本文构建的监测

8、系统满足设计要求，有良好的市场应用前景。关键词大气雾霾；无线传感网；网络优化；监测--IDesignoftheAerosolHazeEarlyMonitoringSystemBasedonWirelessSensorNetworkAbstractWiththeaccelerationofChina'sindustrializationprocess,themanufacturingprocesswillinevitablyusealargenumberofchemic