分布式环境照度监测系统的研究与实现

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分布式光度计的原理和应用

分布式光度计的原理和应用分布式光度计是一种基于光学原理的传感器，用于测量介质的光学特性。

它由多个相互连接的传感节点组成，每个节点都包含一个光源和一个光接收器。

光源会发送一束光到介质中，光接收器会测量透过介质的光的强度。

通过测量光的强度来计算介质的光学特性，如透射率、吸收率和散射率。

分布式光度计主要应用于环境监测、工业过程控制和生物医疗领域。

I=I0*10^(-α*l)其中，I是透射强度，I0是入射强度，α是介质的吸收系数，l是光通过介质的路径长度。

通过测量透射强度和入射强度，可以计算出介质的吸收系数。

在分布式光度计中，光源和光接收器被放置在不同的节点上，通过光纤连接起来。

光源会发送一束光到介质中，透过介质的光会被光接收器接收并测量强度。

每个节点的光接收器会将测量结果发送到中央控制器进行数据处理和分析。

1.实时监测：分布式光度计可以实时测量介质的光学特性，提供实时的监测数据。

这对于需要及时做出反应的应用领域非常重要。

2.高精度：由于分布式光度计可以在多个节点上进行测量，可以提高测量的准确性和稳定性。

多节点的平均测量结果可以减小测量误差，并提供更可靠的数据。

3.多参数测量：分布式光度计可以同时测量多个光学参数，如透射率、吸收率和散射率。

这使得它适用于多种应用场景，如水质监测、气体分析和生物医疗。

1.环境监测：分布式光度计可以用于水质监测和大气污染监测。

通过测量水体或空气中的吸收率和散射率，可以评估污染程度和健康风险。

2.工业过程控制：分布式光度计可以监测和控制工业过程中的化学物质浓度和反应速率。

这对于保证产品质量和生产效率非常重要。

3.生物医疗：分布式光度计可以用于生物体内化学物质浓度的监测，如血液中的氧气浓度和葡萄糖浓度。

这对于疾病诊断和治疗非常关键。

总之，分布式光度计是一种基于光学原理的传感器，可以实时测量介质的光学特性。

它具有高精度和多参数测量的优点，在环境监测、工业过程控制和生物医疗等领域有着广泛的应用。

远程分布式照度仪在城市照明自动化监控系统中的应用

照度仪与后台城市照明自动化监控精度系统之间的双向通讯作用，即分布
在城市照明的实际应用中，开性、可靠性，有利于决策、分析。
式照度仪系统即可主动报告开关灯关灯的照度值一般在２一５ＬｘＯ０ｕ左指令，又可以接受后台城市照明自右。目前市场上的照度仪由于测量动化监控系统的遥控指令。范围宽，一般在Ｏ２００ｕ左右，－００Ｌｘ
时间，从而节约了大量的电能，可的４５讯线路，将实测数据传输到８通
它有如下缺点：１照度仪的量程大以产生较好的社会效益。．
（－２００ｕ），在光控开关灯的最多能够
、
系统构成
连接８照度采集探头；照度处理器个
行开关灯，它有如下缺点：１随着．
城市照明自动化监控系统，后台系
远程分布式照度仪在城市照明自统对预设区域和路段的照明控制点
季节或气候的变化，需要人工干预动化监控系统中的应用，克服了以发送遥控开关灯指令来实现分区域来调整开关灯时间；２在阴雨天光上两种传统城市照明控制方法的不和路段的开关灯控制功能。该系统．照度不足的情况下不能提前开灯，足。该系统采用时控和光控相结合使城市照明管理更加精确、人性化，
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皇王研震．Ｊ
远程分布式照度仪在城市照明自动化监控系统中的应用

基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版

基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版摘要：环境是人们赖以生存的必要条件，随着现代化信息技术的迅猛进展和提高，人们对自己的生活环境有了更高的要求，期望自己的生活环境健康、舒服。

近些年，专门是人类在信息技术上的快速进展，使得各种无线通信技术有了前所未有的突破，无线技术在智能家居上的应用将越来越广泛。

因此，本文利用ZigBee技术设计出了这种无线家居环境监测系统。

该系统中，传感器节点〔即终端节点〕能够选择温度、湿度、亮度等传感器，同时能够依照需求添加或减少传感器节点。

因此本文无线网络终端模块选用的CC2530芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送。

此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就能够实现功能，无需再加单片机。

在数据接收端〔即和谐器节点〕收到的数据处理传送到PC机上显示。

为了让用户方便监测数据，本文在PC机上设计了显示界面，让人们更加方便操作及监测数据。

本系统运行可靠，能正确猎取环境数据，实现实时监测。

关键词：ZigBee;无线传感器网络;环境监测;智能家居Design and Realization of Household EnvironmentMonitoring System Based on ZigBee TechnologyAbstract：Environment is a necessary condition for survival. With the rapid development and improvement of modern information technology, people have higher requirements for their living environment. They hope they live healthily and comfortably. During recent years, especially the quick development of information technology which enables all kinds of wireless communication technology to improve unprecedentedly. So,the thesis utilizes ZigBee technology to exploit and design the wireless home environmental monitoring system. In the system, the sensor node(as well as terminal node) can choose temperature, humidity, brightness etc. Therefore, the wireless network terminal module of the thesis choose the CC2530 chip as the platform for realizing receiving and sending of the information data. The chip has a single chip with 8051 core and has certain memory space. Thus, it can realize its function by adding a little peripheral circuit without extra single chip. The received data processing in the data receiving terminal(that is coordinator node) send to PC for people’s real-time monitoring. The thesis designed the display interface in PC for people’s operation and data monitoring conveniently. The system works reliably which can obtain correct environmental data and realize real time monitoring.Keywords：ZigBee;Wireless sensor networks; environmental monitoring; smart home名目前言 0第1章绪论 (1)1.1 本文的研究背景 (1)1.2 智能家居环境监测系统的特点 (1)1.3 本文要紧研究内容 (2)1.4 开发工具及开发环境的介绍 (2)1.4.1 系统软件开发环境介绍 (3)1.4.2 上位机软件开发环境介绍 (4)第2章 ZigBee技术的概述 (6)2.1 ZigBee技术的概念 (6)2.2 ZigBee技术的特点 (7)2.3 ZigBee网络设备组成和网络结构 (7)2.4 ZigBee的协议分析 (8)2.4.1 网络层〔NWK〕 (9)2.4.2 应用层〔APP〕 (10)2.5 本章小结 (11)第3章系统的总体设计 (12)3.1 系统结构 (12)3.2 系统功能定义 (12)3.3 系统设计要求 (14)3.4 本章小结 (14)第4章系统的硬件设计 (15)4.1 ZigBee硬件选型 (15)4.2 节点硬件设计 (17)4.3 本章小结 (20)第5章系统的软件设计及实现 (21)5.1 软件部分总体介绍 (21)5.1.1 软件设计整体流程 (21)5.1.2 和谐器的自动组网流程 (21)5.2 和谐器节点软件实现 (24)5.3 传感器节点软件设计 (26)5.4 本章小结 (27)第6章上位机软件实现及测试 (28)6.1 上位机软件实现 (28)6.2 软件测试 (29)6.3 本章小结........................................ 错误!未定义书签。

智能家居中环境监测系统的研究与应用方案

智能家居中环境监测系统的研究与应用方案智能家居中环境监测系统的研究与应用方案引言家居环境是指家庭团聚、休息、学习和家务劳动的环境。

家居环境条件的好坏，直接影响着居民的发病率和死亡率。

城市居民每天在室内工作、学习和生活的时间占全天时间的90%左右，因此，居室环境与人类健康和儿童生长发育的关系极为密切。

近年来，急性传染性非典型肺炎(SARS)、H1NI猪流感及超级细菌的出现，都说明室内环境健康的重要性。

因此，“健康家居”、“智能家居”的新概念突显其重要意义，也就是家居应将安全、健康、舒适放在首位。

加强对家居环境的环境状况(包括有害气体含量、空气湿度、室内温度、火灾引起的烟雾等)的实时监测与治理，可为人们提供一个安全、健康、舒适的生活环境。

系统总体设计本系统主要是对家居环境中的温度、湿度、烟雾浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度进行实时的监测。

系统的主要工作有：自动进行数据采集、处理、指标分析，实时的将指标信息显示在液晶屏和远程监控网页上，当温度过高，烟雾浓度、有害气体浓度超标时，进行本地声光报警提示并发送远程报警信息到远程监控主机。

根据需要，本环境监测系统主要包括三部分：前端信息采集端、信息处理中心、远端监控端。

前端信息采集端：因WIA-PA无线传感网络具有网络拓扑维护灵活、快速；自适应跳频模式与重传机制，保障通信可靠性更加有效；支持网内报文聚合，降低网络开销，延长电池寿命；兼容IEEE802.15.4标准，可以使用现有商品器件，易于实现；兼容无线HART标准，支持HART命令，很容易升级传统仪表为其增加无线通信功能；用户可以方便的使用、管理，无需较高的专业知识。

因而这里采用的是基于WIA-PA标准自主研发的WIA-PA工业无线传感网络中的温度、湿度、烟雾、一氧化碳、甲烷等传感器分布在家居环境内，采集各种环境变量信息并将信息发送到无线网关处。

光照强度检测系统及方法

光照强度检测系统及方法一、引言光照强度是指其中一给定区域内光线的强弱程度，对于室内照明、光伏发电等领域来说是十分重要的参数。

为了方便实时监控和调节光照强度，本文提出了一种光照强度检测系统及方法。

二、系统概述该系统由光照传感器、数据采集模块、信号处理模块和显示模块组成。

光照传感器负责实时采集光照强度数据，数据采集模块进行数据采集和传输，信号处理模块对采集到的数据进行处理和分析，最后通过显示模块将结果展示给用户。

三、系统设计1.光照传感器选择光照传感器是上述系统的核心部件，可以选择光敏电阻、光电二极管、光敏三极管或光电效应传感器等。

其中光敏电阻是较为常见和简单的光照传感器。

2.传感器接口电路设计为了保证光照传感器工作的稳定性和准确性，需要设计相应的传感器接口电路。

常见的设计包括低通滤波器和放大器电路。

低通滤波器用于滤除高频噪声，放大器用于放大传感器输出的微小电压信号。

3.数据采集与传输数据采集模块接收光照传感器输出的模拟电压信号，并将其转换为数字信号。

采用模数转换器（ADC）进行信号转换，并通过通信接口（如串口、SPI或I2C）将数据传输给信号处理模块。

4.信号处理与分析信号处理模块负责对采集到的光照强度数据进行处理和分析。

可以采用滑动窗口、均值滤波或加权平均等算法对数据进行平滑处理，排除异常值的影响。

同时，可以设定不同的阈值和报警规则，当光照强度超过或低于设定的范围时，发出报警信号。

5.结果展示最后的显示模块将处理后的光照强度数据展示给用户。

可以使用液晶显示屏、LED指示灯或手机APP等方式进行展示。

用户可以根据展示结果来判断光照强度是否符合要求，并进行相应的调节措施。

四、系统优势1.系统结构简单，组件易于获得，可快速实施。

2.采用先进的滤波和处理算法，能够准确测量光照强度。

3.可以根据实际需求设定不同的阈值和报警规则，及时发现和解决光照问题。

4.显示模块可以提供直观的光照强度数据，方便用户了解和调整。

分布式光伏电站的监控系统及监控方法

分布式光伏电站的监控系统及监控方法在全球能源转型的大背景下，分布式光伏电站作为一种清洁、可再生的能源供应方式，正得到越来越广泛的应用。

为了确保分布式光伏电站的稳定运行、提高发电效率和保障安全性，一套完善的监控系统和有效的监控方法至关重要。

一、分布式光伏电站监控系统的组成分布式光伏电站的监控系统通常由以下几个主要部分组成：1、传感器与数据采集单元传感器负责采集光伏电站的各种运行参数，如光伏组件的电压、电流、功率，环境温度、光照强度等。

数据采集单元则将传感器采集到的数据进行汇总和初步处理，然后传输给监控中心。

2、通信网络用于将采集到的数据从现场传输到监控中心。

常见的通信方式包括有线通信（如以太网）和无线通信（如 WiFi、GPRS 等）。

通信网络的稳定性和数据传输速度直接影响监控系统的实时性和可靠性。

3、监控中心监控中心是整个监控系统的核心，负责接收、存储、分析和展示数据。

它通常包括服务器、数据库、监控软件等。

监控人员可以通过监控软件实时查看电站的运行状态，并对异常情况进行报警和处理。

4、远程终端除了监控中心，相关人员还可以通过手机、平板电脑等远程终端随时随地访问监控系统，获取电站的运行信息。

二、分布式光伏电站监控系统的功能1、实时监测能够实时采集和显示光伏电站的各项运行参数，让运维人员及时了解电站的工作状态。

2、数据分析对采集到的数据进行分析，例如计算发电量、功率曲线、设备效率等，为电站的优化运行提供依据。

3、故障报警当电站出现故障或异常情况时，如组件短路、逆变器故障等，监控系统能够及时发出报警信号，并定位故障位置，以便运维人员快速处理。

4、能源管理帮助用户对能源的生产和消耗进行管理，实现节能减排的目标。

5、报表生成能够自动生成各种报表，如日报表、月报表、年报表等，方便用户对电站的运行情况进行总结和评估。

三、分布式光伏电站的监控方法1、基于数据采集与分析的监控通过定期采集电站的运行数据，并对这些数据进行分析，来判断电站的运行状况。

蔬菜大棚智能环境参数测控系统的研究

Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＯｎｉｄｏｔｌｉｅｔａｕｅｎｎｄｃｎｒｌｙｔｍｓｔｄｃｄＩｕｅｉｔｂｔｄｃｎｒｌｙｔｍｄＣｅｋｎｆｎｅｌｎｉｇｍｅｓｒｍｅｔａｏｔｏｓｅＷａｉｒｕｅ．ｔｓｄｄｓｒｕｅｏｔｓｅａＡｓｎｏｉｏｓｎＮ
ｗｅｔｅｏｄｔｅｉａｐｒｍｅｒ，ｅｓｓｍｗｌａｔｍａｃｌｏｔｌｅｌｔｃｌｈｒｅａｓｒｅｔｔｒｅｅｔｒｏｎｙｎｅｌａａｔｓｔｔｉｕｏｔａｌｃｎｒｅｒｇｔｅｊａｅｂｈｄｆｏｔｗａｒｅｏｔｈｈｈｎｈｈｔ
摘
要：构建了一种蔬菜大棚智能环境参数测控系统。系统采用分布式结构，Ａ总线通讯方式。该ＣＮ系统通
过实时检测温室环境温度、湿度、光照度和Ｃ２Ｏ浓度以及土壤湿度，与预设的参数指标进行比较，如果超出范围，自动打开控制系统，控制电灯、风机、喷水器、加热器、降温泵等进行操作，使蔬菜生长环境实现自动控制．上位机软件采用ＶＢ语言编写，可实现数据的存储、显示、控制参数设置、数据查询和打印等功能。
果超出范围，自动打开控制系统，制电灯、风机、喷水器、控
育且对生长环境要求苛刻的植物，如花卉、药材等，在温室
中准确地控制植物生长所需的环境条件，具有重要作用。目前，室环境测控系统通讯方式主要有：温基于４５总线、Ａ８ＣＮ
加热器、降温泵等进行操作，使植物生长环境实现自动控制。１蔬菜大棚智能环境参数测控系统的原理

建筑能耗监测系统设计与实践

建筑能耗监测系统设计与实践建筑能耗监测系统是为了解决建筑能源消耗过高、环境污染严重的问题，对建筑能源使用情况进行监测，发现问题并及时处理，提高建筑节能水平，降低污染排放量，实现可持续发展的目标。

建筑能耗监测系统旨在通过对建筑能源的实时监测、分析和管理，提高建筑能源的使用效率，减少能源浪费和二氧化碳排放。

一、建筑能耗监测系统的设计1.系统架构建筑能耗监测系统采用分布式系统架构，包括前端数据采集、后端数据处理与展示。

前端数据采集设备位于建筑内部，包括智能传感器和控制器，用来采集建筑内部的光照、温度、湿度等环境数据。

后端数据处理与展示主要包括数据处理器和数据展示器，用来对采集数据进行处理和分析，并通过数据可视化的方式呈现给用户。

2.数据采集与传输建筑能耗监测系统需要采集大量的数据，并将这些数据传输到后端进行处理和分析。

数据采集和传输是系统设计中的重要环节。

在数据采集和传输中需要考虑以下几点：传输速度、传输距离、安全性和可靠性。

一般来说，建筑能耗监测系统采用局域网进行数据传输，采用TCP/IP协议进行通信。

同时，系统可以采用无线传输技术，提高数据采集的灵活性。

3.数据处理与分析建筑能耗监测系统采集的数据必须经过处理和分析，才能得出有意义的结论。

数据处理和分析是建筑能耗监测系统设计中的关键环节。

数据处理和分析要考虑的方面是：数据存储、数据处理算法、数据可视化等。

建筑能耗监测系统可以根据实际情况采用不同的数据处理算法，比如神经网络算法、遗传算法等。

同时，系统还需要提供数据可视化功能，以便用户能够直观地了解建筑的能源使用情况。

二、建筑能耗监测系统的实践1.实际应用场景建筑能耗监测系统已经在许多实际应用场景中得到了应用。

比如，在商业建筑中，可以通过监测建筑内外的光照、温度、湿度等数据，进行空调、照明等设备的自动调节，以实现节能降耗的目的。

在居民楼、公共建筑中，可以通过监测水、电、气等能源的使用情况，进行合理的管控，实现节能降耗、减少污染排放的目的。

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互国建
鲍厌
李杀
李吏环
邹佃勇
３１００５３）
（中国计量学院光电学院，浙江杭州３１００１８；浙江商业职业技术学院应用工程学院，浙江杭州
摘
要：环境光照与人们的生活生产密切相关。为准确测量光照强度，提出了一种分布式环境照度监测系统。通过各采集终端对环
二］卜－一ｅｒｎｅｔＨＩＩ曼多、
分布式环境照度监测系统的研究与实现
王国建，等
分布式环境照度监测系统的研究与实现
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ
ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｖｉａｂｒｏｗｓｅｒｓ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓｒｅｍｏｔｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｓｈａｉｎｒｇｏｆｔｈｅｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ
０引言
照度与人们的生活生产有着密切的关系，充足的
ｂ和用户端组成＇它们之间通过ｎｔｅｍｅｔ进行数ＡＮ￣，据通信
。
系统结构原理图如图１所示。
光照可防止意外事故的发生；反之，过暗的光线容易导
致人们视觉疲劳，从而发生意外事故。在工农业生产中，光照度是衡量生产环境的一个重要指标。现有统计资料表明，约有３０％的职业劳动事故是直接或间接因光线不足造成的。因此，准确测量光照强度、收集照度数据，对生产生活具有非常重要的意义。然而传统
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎＴＣＰ／ＩＰｐｒｏｔｏｃｏｌＷｅｂａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇＪ２ＥＥＲｅｍｏｔｅｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｄａｉｌｙｌｉｆｅａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｈｕｍａｎｂｅｉｎｇ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｎｌｅａｓｕｒｅｔｈｅｌｉｇｈｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ｔｈｅｄｉｓｔｉｂｒｕｔｅｄｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｓｙｓｔｅｍｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｉｓｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｅａｃｈａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌ；ｔｈｅｄａｔａａｒｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｔｏｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｃｅｎｔｅｒｉｎｒｅｌａｔｉｍｅ，ａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｅｍｂｅｄｄｅｄＴＣＰ／ＩＰ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｎＷｅｂａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎＪ２ＥＥａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｔｈｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅｄｕｓｅｒｓｃａｎｉｎｑｕｉｒｅａｎｄｍａｎ测，利用嵌入式ＴＣＰ／ＩＰ技术将数据实时传送给监测中心进行集中处理与分析，经Ｊ２ＥＥ应用系统进行Ｗｅｂ发布，供有权
限的用户通过浏览器进行照度查询与管理。该系统实现了照度信息的远程采集、集中处理与网络共享。
关键词：环境照度ＦＣＰ／ＩＰ协议中图分类号：ＴＰ３９Ｗｅｂ应用环境监测Ｊ２ＥＥ远程数据采集文献标志码：Ａ