基于zigbee協(xié)議棧的pm2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1、全日制專業(yè)型研究生畢業(yè)論文全日制專業(yè)型研究生畢業(yè)論文（申請碩士學位）（申請碩士學位）論文題論文題目基于ZigBee協(xié)議棧的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)學位申請學位申請人肖海玲專業(yè)領專業(yè)領域電子與通信工程研究方研究方向嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)指導教指導教師何劍鋒2017年6月15日摘要I東華理工大學研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁用紙東華理工大學研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁用紙畢業(yè)論文題目：基于ZigBee協(xié)議棧的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

2、設計與實現(xiàn)電子與通信工程專業(yè)2014級碩士生姓名：肖海玲指導教師（姓名、職稱）：何劍鋒副教授摘要隨著我國工業(yè)化、城市化和核技術的規(guī)?；l(fā)展，大氣霧霾和核污染的危害也隨之增加，目前空氣污染和核污染已成為當前城市面臨的一個相當嚴峻的環(huán)境問題，引起人們普遍關注。為了減輕灰霾與核事故對社會穩(wěn)定和公共生命財產(chǎn)安全的危害，監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量狀況成了當務之急。本課題設計出一種新型的基于ZigBee技術的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測與遠程報警系統(tǒng)，不僅能實

3、時測量PM2.5濃度、γ輻射劑量率和各種環(huán)境參數(shù)，還結合了GPS地理位置定位、時間信息、無線數(shù)據(jù)傳輸和GSM短信報警功能，采集的數(shù)據(jù)不僅能在OLED屏顯示，還能在上位機軟件界面上實時地觀測，能夠?qū)崟r和快速定位監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境健康狀況。當環(huán)境中的PM2.5濃度和γ劑量率超限時，驅(qū)動協(xié)調(diào)器上的蜂鳴器和LED進行現(xiàn)場聲光報警，同時觸發(fā)GSM報警模塊將污染級別短信發(fā)送到用戶手機，提醒工作人員及時制定應急處理方案，讓人們生活更有保障，使得測量更具實

4、際應用意義。論文完成的工作內(nèi)容：（1）節(jié)點硬件設計：選擇TI公司的低功耗CC2530芯片作為無線射頻模塊的核心，重點設計CC2530RFX2401無線射頻模塊，并完成外圍電路設計。（2）系統(tǒng)軟件設計：在Zstack協(xié)議棧中的OSAL架構基礎上完成組網(wǎng)和CC2530的相關配置工作，利用輪詢查詢方法重點完成對三種傳輸設備的數(shù)據(jù)打包發(fā)送和數(shù)據(jù)包接收解析設計，設計一套基于ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)包通訊格式，以完成不同傳感器數(shù)據(jù)與GPS定位信息的有

5、序采集和處理。（3）利用搭建好的實驗平臺對節(jié)點組網(wǎng)、通信性能和定位功能進行測試，模擬放射性環(huán)境和粉塵環(huán)境，完成GSM短信報警測試，通過上位機軟件界面實時觀察采集的環(huán)境數(shù)據(jù)。實驗結果證明課題具有如下研究特色：結合采用ZigBee無線技術、GPS定位技術、傳感采集技術和GSM短信技術完成某個區(qū)域的PM2.5核輻射環(huán)境監(jiān)測與報警系統(tǒng)，獲取的傳感器數(shù)據(jù)達到預期目標，具有可行性和可靠性。通信模塊價格低廉、攜帶方便、操作簡單，能實現(xiàn)多目標監(jiān)測，解決