搜索
中国矿业大学“大学生创新训练计划”项目结题验收报告书国家级□省级□校级自拟√校级重点□校级指导□项目名称基于大气PM2.5测量的无线传感网络技术项目编号X10290264立项时间201312计划完成时间201411项目负责人邹宇驰专业班级网络工程12-1班联系电话15062117684指导教师徐秀填表时间20141125中国矿业大学教务部制项目名称基于大气PM2.5测量的无线传感器网络技术项目编号X10290264项目负责人邹宇驰项目组其他成员成炜琳苗清亮党朴一项目启动时间201312项目计划完成时间201411已用经费（元）1334剩余经费（元）166一、项目意义环境监测是无线传感器网络的一个重要应用领域，传统环境监测方法需工作人员携带大量监测仪器赶赴监测地点长时间进行人工监测，使得传统环境监测面临很多如监测效率低、人力与财力消耗大等诸多问题。无线传感器网络由一组传感器网络节点组成，通过多跳自组织的方式构成无线通信网络系统，无线传感技术能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并传达给用户。这种易用性、可靠性、抗干扰性、低功耗、低成本、互操作性、安全性等特点，使监测活动展开速度快、抗破坏性强、监测精度高、监测覆盖范围大。智能无线传感器网络的环境监测改变了人类与自然交互的方式，提高了监测现场信息的可靠性和及时性，这对实现对大面积区域实时监测及相关设备的有效控制具有重要意义。通过此次项目使学生们了解到如何运用所学知识，如网络技术、计算机应用技术、通信技术结合环境监测，掌握交叉学科运用理论与方法，提交研究报告中详细说明应用方法及进行PM2.5空气监测中的网络应用，提交数据分析及模拟实验结果；使同学们能够运用交叉科学解决实际问题，提高独立思维、运用科学技术解决现实问题的能力二、项目创新点及特色由大量节点通过无线通信技术组成的自组织、多跳的移动性特性，可以在PM2.5监测系统中部署随机性、自组织、低功耗的传感网络，这种交叉学科的应用，使创新与训练研究更有实效。三、项目完成情况：第一阶段：2014年3月至2014年5月2014年03月－2014年04月：收集理论及技术资料，制定课题研究方案；深入了解环境监测PM2.5的无线传感器网络应用现状。2014年04月－2014年05月：环境监测现状调研与分析；根据目前大气环境PM2.5空气污染实际情况的分析情况，制定试验方案及实验室方案。2014年05月：通过文献查询及方案的设计，总结第一阶段的学习与研究工作。第二阶段：2014年6月至2014年10月2014年06月－2014年08月：开展实验室实验，对实验室实验数据进行综合分析、研究无线传感器网络技术的应用；进行无线传感器网络的相关协议研究与分析；2014年08月－2014年10月：无线传感器网络技术进行空气质量监测系统框架设计研究；2014年10月：通过理论学习与协议分析的研究，总结第二阶段学习及实施内容。2014年10月－2014年11月：Zigbee技术的无线传感器网络节点的软件设计方案研究；环境监测的无线传感器网络网关软件设计，运用传感器网络模拟平台试验数据传输效果。2014年11月：通过软硬件及网关软件的设计方案的分析与设计的研究，总结第三阶段学习及实施内容，总结研究报告，撰写论文。通整理数据与研究报告，提交论文，结题验收。四、项目取得的成果通过设计无线环境监测节点、无线传感器网络架构、节点结构、协议栈、网关软硬件平台、无线环境监测节点结构细化及传感器模块、微处理器模块、无线通信模块、等主要部分的芯片选型、硬件设计。通过硬件平台，以无线节点实际工作流程为主线，进行节点软件部分的设计与调试等工作。构建一种在低成本和低复杂度的前提下可以满足中间用户需求、实现对环境数据进行长期连续监测的环境监测系统。以无线传感器网络理论为基础，以烟雾传感器监测节点为目标，着重进行环境监测节点的软、硬件设计与开发过程，并将设计出的无线节点与上位机PC配置在一起，构成用于环境监测的无线传感器网络。五、项目已使用经费明细1.资料购置费，测试费，软件、小型硬件及小型实验设备购置费等：976元；2.购买资料，印刷的费用等：358元；共计：1334元指导教师意见签字：年月日专家评审组意见（评审结果分为优秀、良好、通过、不通过四个等级）签字：年月日备注：可以加附页