14個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例，包括完整軟硬件設(shè)計(jì)

 環(huán)境監(jiān)測(cè)是通過對(duì)人類和環(huán)境有影響的各種物質(zhì)的含量、排放量的檢測(cè)，跟蹤環(huán)境質(zhì)量的變化，確定環(huán)境質(zhì)量水平，為環(huán)境管理、污染治理等工作提供基礎(chǔ)和保證。簡(jiǎn)單地說，了解環(huán)境水平，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，是開展一切環(huán)境工作的前提。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)越來越趨于智能化，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、微波輻射技術(shù)、ZigBee等技術(shù)都被運(yùn)用到環(huán)境檢測(cè)中來。本文就將為大家介紹一些基于現(xiàn)代技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

基于微波輻射技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)

微波輻射技術(shù)用于促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)始于1986年Gedye R等在微波爐內(nèi)進(jìn)行的酯化、水解和氧化反應(yīng)，截止到目前，微波輻射技術(shù)已被成功地用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、廢氣治理、污水處理和固體廢棄物處理等各個(gè)環(huán)境工程研究領(lǐng)域，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究則主要集中在微波萃取和微波消解等樣品預(yù)處理方面。

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的海洋水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，主要負(fù)責(zé)探測(cè)海洋區(qū)域內(nèi)的各種情況，包括油污檢測(cè)、濁度測(cè)量、化學(xué)需氧量測(cè)量、海藻測(cè)量等等。綜合運(yùn)用了無(wú)線傳感技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和分布式智能信息處理技術(shù)，將功能相同或不同的無(wú)線智能傳感器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化、智能化的傳感網(wǎng)絡(luò)，大大提高了監(jiān)測(cè)海洋各項(xiàng)參數(shù)的傳感器的監(jiān)測(cè)能力。

基于DSP和nRF24L01的無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)基于DSP(Digital Signal Processor)和nRF24L01的無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的主控部件選用的是TMS320LF2407，無(wú)線通信模塊選用的是nRF24L01。文中論述了系統(tǒng)各硬件模塊的選擇方案，給出了各部分的軟件設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度等的無(wú)線監(jiān)測(cè)。

基于ZigBee技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)

本文以Zigbee技術(shù)開發(fā)了一套符合GMP藥廠要求的環(huán)境溫度/濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)符合美國(guó)食品與藥物管理局FDA Part 11標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)能對(duì)大面積的多點(diǎn)的溫度/濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析，并輸出打印曲線，在設(shè)備異常情況下還以多種形式的報(bào)警通知相應(yīng)人員。同時(shí)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的分級(jí)管理功能，為不同階層的用戶管理提供了一個(gè)多級(jí)的管理、監(jiān)控平臺(tái)。

用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

環(huán)境監(jiān)測(cè)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。為搜集某一區(qū)域內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，傳感器節(jié)點(diǎn)需要在無(wú)人值守情況下長(zhǎng)時(shí)間地工作在惡劣環(huán)境條件下。傳感器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)為節(jié)點(diǎn)正常工作提供了重要保證。本設(shè)計(jì)選用的核心芯片是TI公司推出的ZigBee芯片CC2430，基于TI公司Z-Stack 2006協(xié)議棧，便于管理和調(diào)度。

傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

本文介紹了傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念，分析了目前在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面存在的問題以及傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，并構(gòu)建了基于傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作流程。

基于UML的嵌入式溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文開發(fā)了以S3C2 440為核心的嵌入式環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以完成溫室環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)和收集，同時(shí)通過輸出機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)控制溫室環(huán)境以達(dá)到溫室監(jiān)測(cè)和控制智能化的目的，具有精度高，智能控制等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)于PC104與C8051F120的水下機(jī)器人環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水下機(jī)器人周圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)，本文提出了一種基于PC104與C8051F120的水下機(jī)器人環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的硬件部分主要是采集下潛深度傳感器、姿態(tài)傳感器、溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)，軟件部分采用用Visual C++6.0設(shè)計(jì)了監(jiān)控界面。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示視頻和各傳感器數(shù)據(jù)。實(shí)際測(cè)試表明，該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性高、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

Zigbee技術(shù)在核輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

針對(duì)某些區(qū)域特殊環(huán)境核輻射的監(jiān)測(cè)需要，本文提出了一種基于ZigBee無(wú)線傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。以TI公司的CC2530芯片為核心，CC2591芯片及PC上位機(jī)構(gòu)建系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的硬件平臺(tái)。該系統(tǒng)不僅能夠監(jiān)測(cè)γ輻射劑量，而且還可以監(jiān)測(cè)溫濕度、雨量等大氣參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸、顯示以及超限報(bào)警。

圖解3D環(huán)境監(jiān)測(cè)及評(píng)估系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

本項(xiàng)目希望以AVR微控制器作為基礎(chǔ)，配合Atmel公司所公開Zigbee協(xié)議棧，對(duì)現(xiàn)有的綠地進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)采集工作，摒棄原先陳舊且缺乏合理性的綠化覆蓋面積標(biāo)準(zhǔn)，而是采用3維立體坐標(biāo)的方式，測(cè)量出每一小塊區(qū)域各環(huán)境參數(shù)值的具體數(shù)值，繪出3D圖像，以立體的環(huán)境改善狀況作為分析綠地使用價(jià)值的有效指標(biāo)，并通過測(cè)試所得的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)根據(jù)不同區(qū)域的環(huán)境特征建立最為合適并具積極效果的綠化設(shè)施。

多功能室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)檢測(cè)

本設(shè)計(jì)分別采集溫度、濕度、甲醛濃度、一氧化碳濃度以及電磁輻射強(qiáng)度等室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)。MCU讀取相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)并顯示，并且將部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中以方便用戶查看。當(dāng)室內(nèi)環(huán)境的某一個(gè)參數(shù)超出要求時(shí)，MCU會(huì)控制相應(yīng)的外圍設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作，本設(shè)計(jì)還配有日歷、時(shí)間和鬧鈴等附加功能，使其更具實(shí)用性。

基于AVR和ZigBee技術(shù)的工業(yè)園區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

現(xiàn)今基于單片機(jī)技術(shù)的傳感器的設(shè)計(jì)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測(cè)對(duì)象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，其發(fā)展和應(yīng)用，將會(huì)給人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。

案例分析：基于AVR32的隧道環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

本文采用AVR32處理器構(gòu)建的隧道環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有集成度高、組網(wǎng)方便和成本低廉等優(yōu)勢(shì)。整個(gè)系統(tǒng)使用了EVK-1100開發(fā)板，同時(shí)采集周圍環(huán)境的溫濕度、CO濃度、光照和視頻信息，通過4×20藍(lán)色LCD顯示這些信息。當(dāng)某個(gè)指標(biāo)超標(biāo)，聲光報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。這些數(shù)據(jù)能夠通過串口模塊和以太網(wǎng)模塊組成通信網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的典型案例分析

本文介紹了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含了對(duì)溫度、濕度、光照、降水量、風(fēng)速、沙塵的檢測(cè)、信號(hào)的無(wú)線傳輸與接收、信號(hào)的分析處理。該系統(tǒng)通過無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)新疆一定范圍內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，多個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)利用無(wú)線路由節(jié)點(diǎn)與基站組成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)上傳至中央監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與顯示，實(shí)現(xiàn)了對(duì)具體環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)資源做出合理的配置。