基于无线传感网络的环境温度监测系统的设计与实现-控制理论与控制工程专业论文.docx

万方数据 万方数据 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，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。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他 个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做 的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 年 月 日 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描 或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 保密的学位论文在 解密后适用本授权 。 学位论文作者签名 ： 指导教师签名： 年 月 日 年 月 日 致 谢 在论文完成之际，首先感谢我的导师李泉溪教授，李老师在我研究生阶段和 论文写作过程中给了我悉心的指导和关怀。李老师一丝不苟的治学态度、认真严 谨的工作作风、孜孜不倦的学习精神对我研究生期间的学习、工作有极大的帮助 和影响，对我今后的工作、生活也有很大的指导意义。三年来，从李老师那里学 到的专业知识和做人的道理将指导我的一生，令我终生受益。在此，我向李老师 表示衷心的感谢和敬意! 感谢多年来养育、关心、爱护我的父母，他们对我学习、工作、生活的极大 关心让我克服了种种困难。感谢同学范成、宗明杰、孙朕、潘天文、朱大磊在平 时的学习和研究当中给了我许多的帮助，感谢320实验室的全体成员，感谢师兄吴 用玖、师弟江威风、师妹詹金金在本论文的写作与系统设计中给予我的无私帮助。 向所有帮助过我、关心我成长的老师、同学、朋友表示诚挚的感谢! 最后，向参加此论文评阅的专家和教师表示深深的谢意。 摘 要 传统的环境温度监测系统都是有线的，由于受到许多特殊的地理条件的限制， 如煤矿井下工作区，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有 线传输施工周期长、成本高，甚至根本无法实现。所以本文采用Zigbee无线传感器 网络技术，设计了一套无线环境温度监测系统，组建Zigbee无线传感网络，实时采 集被监测区域的温度信息，并通过网络互联技术完成Zigbee无线传感网络与以太网 的连接，将采集的信息传送到远距离的监控中心，由监控中心控制整个网络系统， 实现远程实时监控的目的。 本文分析了几种无线通信技术的优缺点，得出了Zigbee技术最适合组建无线环 境温度传感网的结论，并详细叙述了系统各个模块的设计思路、要求、方法和目 标，设计了系统各部分硬件及相关软件。本文利用网络互联技术完成Zigbee无线传 感网络与以太网的连接，采用Time协议实现系统网络时间校正，并提出了嵌入式 服务器的设计思路。最后，对系统进行了测试，并总结了系统的优缺点和设计心 得，提出了系统的不足之处和改进方案。 本系统具有良好的人机交互界面和远程访问功能，操作系统具有良好的可移 植性。本系统的扩展性好，可以根据需要方便地在传感器节点上进行传感器的扩 充以实现更多功能。 关键词：无线传感器网络， IEEE802.15.4 协议，无线网关，嵌入式服务器 I II Abstract The traditional temperature monitoring systems of environment are wired, due to the special geographical conditions, such as in the coal mine, it takes a long time to complete the wiring project, and its cost is high, the project is even impossible to achieve. Therefore, a wireless temperature monitoring system is designed by the Zigbee wireless sensor network technology in this paper, the Zigbee wireless sensor networks is formed in the system, the temperature signal of monitoring region is collected, and the Zigbee wireless sensor network is c