無線探霜傳感器節(jié)點的研制.pdf

1、霜凍災(zāi)害會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大損失，為了減少霜凍災(zāi)害帶來的損失，及時探測到霜的存在、霜凍災(zāi)害影響的范圍是非常必要的?，F(xiàn)有針對探霜傳感器的研制一般都是應(yīng)用于冰箱或者冷庫的換熱器上的，不管是共振器式、光電式、壓電式還是電容式，它們的工作原理都是基于霜層的，而且在霜層比較薄時精度很低且有塵環(huán)境中會帶來誤判，并不適用于農(nóng)業(yè)探霜。研制一款不基于霜層的農(nóng)業(yè)中使用的探霜傳感器是非常有價值的，鑒于設(shè)施農(nóng)業(yè)一般范圍較廣，若傳感器節(jié)點具備無線通信能力并可被遠

2、程監(jiān)控，其應(yīng)用意義將更加廣泛。
　　本文提出了兩種基于結(jié)霜過程的探霜方案：第一種基于結(jié)霜時刻水由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時固熱釋放導(dǎo)致結(jié)霜面溫度回升現(xiàn)象，經(jīng)理論分析和實驗驗證，由于熱傳導(dǎo)的復(fù)雜性及其對檢測條件的高要求，且存在著理論上只有結(jié)霜瞬間可檢測的弊端；第二種基于結(jié)霜的條件，即當(dāng)結(jié)霜面溫度低于霜點時判斷結(jié)霜，其探霜算法簡單，對傳感器精度的要求不高，但實驗驗證探測準確度較高?；谝陨戏治?，本文采用第二種作為探霜方案。
　　論文針對第二

3、種方案原理的傳感器節(jié)點進行研制。主要工作：1）完成傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計制作以及探霜算法的軟件實現(xiàn)；2）搭建了PID溫控探霜實驗平臺模擬結(jié)霜環(huán)境用于驗證探霜算法的探測準確性，并提供組態(tài)王實時監(jiān)測界面；3）移植基于ZigBee2007/PRO協(xié)議的Z-stack協(xié)議棧應(yīng)用于無線節(jié)點探霜，并開發(fā)基于VC++6.0 MFC的無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控界面用以檢測傳感器節(jié)點的無線通信功能；4）對傳感器節(jié)點的探霜準確性以及無線通信性能進行實驗檢測，并對實驗中出現(xiàn)