基于ZigBee的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、水產(chǎn)養(yǎng)殖的養(yǎng)殖模式不同、養(yǎng)殖種類不同都會對水質(zhì)產(chǎn)生不同的要求，而目前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對于水質(zhì)的監(jiān)測大多采用人工方式，缺乏系統(tǒng)的管理與智能化的監(jiān)測。監(jiān)測系統(tǒng)使用的設(shè)備較為簡單，無法實(shí)現(xiàn)對于水質(zhì)的實(shí)時、準(zhǔn)確地監(jiān)測。因此對于養(yǎng)殖環(huán)境中水質(zhì)的在線監(jiān)測問題進(jìn)行研究具有實(shí)際應(yīng)用價值及理論參考意義。
　　對于水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)監(jiān)測應(yīng)滿足如下要求:在整個養(yǎng)殖區(qū)設(shè)置多個監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)及其各采集節(jié)點(diǎn)設(shè)置布局合理;在每個采集節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r地采集多個水質(zhì)參數(shù);系統(tǒng)具

2、有預(yù)測未來某時刻水質(zhì)狀態(tài)的功能。綜合上述要求，本文設(shè)計了基于ZigBee的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)通信模塊三部分，數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度、PH值和溶解氧等參數(shù)傳感器，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)的采集并通過A/D將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;數(shù)據(jù)處理模塊采用STM32微控制器對各水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲;數(shù)據(jù)通信模塊則包含ZigBee通信模塊與GPRS通信模塊，分別實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信，以及匯

3、聚節(jié)點(diǎn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)通信。ZigBee通信模塊采用高性能、低功耗的CC2530芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與發(fā)送;GPRS通信模塊采用SIM900A芯片，滿足系統(tǒng)的實(shí)時性要求。系統(tǒng)采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立水質(zhì)預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)對未來48小時內(nèi)水質(zhì)參數(shù)的預(yù)測。
　　系統(tǒng)以分布的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)組建，實(shí)現(xiàn)對養(yǎng)殖水質(zhì)每天24小時不間斷地在線監(jiān)測，并且能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的水質(zhì)參數(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)超標(biāo)報警，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供實(shí)時的水質(zhì)監(jiān)測，從而提高水產(chǎn)養(yǎng)殖生物