基于ZigBee的頂板壓力無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于ZigBee的頂板壓力無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告一、研究背景隨著人們生活水平的提高，高層建筑、大型橋梁等工程日益增多，對于這些工程的安全監(jiān)測越來越重要。其中，對于工程結(jié)構(gòu)的頂板壓力的監(jiān)測更是關(guān)鍵，因?yàn)轫敯鍓毫^大可能導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)的垮塌，造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。傳統(tǒng)的頂板壓力監(jiān)測方法需要通過有限元方法進(jìn)行分析和計(jì)算，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且無法實(shí)時(shí)監(jiān)測，難以滿足工程安全監(jiān)測的需求。而基于ZigBee的無線監(jiān)測系統(tǒng)則可以很好地解決上述問題。ZigBee是一種低功耗、短距離、低速率的無線通信技術(shù)，具有通信可靠、能耗低等優(yōu)點(diǎn)?；赯igBee的無線監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且可以通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程終端進(jìn)行分析和處理，從而提高工程結(jié)構(gòu)的安全性。二、研究目的和意義本文旨在設(shè)計(jì)一種基于ZigBee的頂板壓力無線監(jiān)測系統(tǒng)，可以通過無線節(jié)點(diǎn)采集頂板壓力數(shù)據(jù)，傳輸至主節(jié)點(diǎn)并通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測、準(zhǔn)確性高、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，可以在工程監(jiān)測領(lǐng)域和其他相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，進(jìn)一步提高工程結(jié)構(gòu)的安全性。三、研究內(nèi)容和方法本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：1.ZigBee模塊的選型和設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)要求，選用合適的ZigBee模塊，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的硬件電路。2.無線節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)頂板壓力傳感器和ZigBee模塊之間的連接，以及與電源之間的連接。3.主節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主節(jié)點(diǎn)電路，并實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接和數(shù)據(jù)處理。4.系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)處理算法。研究方法主要包括理論研究和實(shí)驗(yàn)研究。理論研究主要包括ZigBee通信技術(shù)和相關(guān)算法研究；實(shí)驗(yàn)研究主要包括硬件電路設(shè)計(jì)、軟件編程和實(shí)際應(yīng)用測試。四、預(yù)期結(jié)果通過本研究，預(yù)計(jì)可以設(shè)計(jì)出一種基于ZigBee的頂板壓力無線監(jiān)測系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的開發(fā)和測試。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測、準(zhǔn)確性高、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，可以在工程監(jiān)測領(lǐng)域和其他相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，進(jìn)一步提高工程結(jié)構(gòu)的安全性。五、研究工作計(jì)劃1.第1周：閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，明確研究內(nèi)容和目標(biāo)。2.第2-3周：選型，并設(shè)計(jì)ZigBee模塊的硬件電路。3.第4-5周：設(shè)計(jì)無線節(jié)點(diǎn)電路，并實(shí)現(xiàn)頂板壓力傳感器與ZigBee模塊之間的連接、與電源之間的連接。4.第6-7周：設(shè)計(jì)主節(jié)點(diǎn)電路，并實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接和數(shù)據(jù)處理。5.第8周：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)處理算法。6.第9周：調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)。7.第10-11周：進(jìn)行性能測試。8.第12周：撰寫畢業(yè)論文，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行修改。六、開題預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)及對策1.ZigBee模塊選型不合適：在選型時(shí)需考慮硬件成本、功耗等因素，充分對比各種模塊的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行選擇。2.系統(tǒng)的穩(wěn)定性不夠：在設(shè)計(jì)硬件電路和軟件代碼時(shí)要充分考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對系統(tǒng)的每個(gè)模塊進(jìn)行深入測試。如果出現(xiàn)問題，需要及時(shí)調(diào)試，找到問題所在并進(jìn)行修改。3.數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)丟失情況：在設(shè)計(jì)通信協(xié)議時(shí)，需要充分考慮數(shù)據(jù)丟失的情況，并設(shè)計(jì)相關(guān)的重傳機(jī)制等。七、參考文獻(xiàn)1.趙宏,朱琳.基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[J].光學(xué)技術(shù),2009(06):243-245.2.馬江紅,高永紅.基于ZigBee技術(shù)的土石壩水位監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].農(nóng)村水利水電,2011,42(12):100-102