文附录汉语翻译附录汇聚节点程序设计附录采集节点程序设计沈阳理工大学学士学位论文绪论课题背景及研究意义冻雨是由冰水混合物组成，与温度低于的物体碰撞立即冻结的降水，是初冬或冬末春初时节见到的种灾害性天气。低于的雨滴在温度略低于的空气中能够保持过冷状态，其外观同般雨滴相同，当它落到温度为以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，称为雨凇。严重的雨凇会压断树木电线杆，使通讯供电中止，妨碍公路和铁路交通，威胁飞机的飞行安全。旦出现了冻雨，它将严重危害交通电力农业工业林业等行业，给人们的生活带来极大的困扰和危害。冻雨是种灾害性天气，它所造成的危害是不可忽视的。公路交通因地面结冰而受阻，交通事故也因此增多。大田结冰，会冻断返青的冬麦，或冻死早春播种的作物幼苗。另外，冻雨还能大面积地破坏幼林冻伤果树等。冻雨厚度般可达毫米，最厚的有毫米。冻雨发生时，风力往往较大，所以冻雨对交通运输，特别对通讯和输电线路影响更大。据气象专家分析，冻雨是在特定的天气背景下产生的降水现象。在此期间，江淮流域上空的西北气流和西南气流都很强。地势较高的山区，冻雨开始早，结束晚，冻雨期略长。如皖南黄山光明顶，冻雨般在月上旬初开始，次年月上旬结束，长达个月之久。据统计，江淮流域的冻雨天气，沿淮淮北年遇，淮河以南年遇。但在山区，山谷和山顶差异较大，山区的部分谷地几乎没有冻雨，而山势较高处几乎年年都有冻雨发生。冻雨是种灾害性天气，它大量冻结积累后能压断电线和电话线，严重的冻雨会把房子压坍，飞机在有过冷水滴的云层中飞行时，机翼螺旋桨会积水，影响飞机空气动力性能造成失事。公路交通因地面结冰而受阻交通事故也因此增多。大田结冰会冻断冬麦或冻死早春播种的作物幼苗或幼林果树等。冻雨积累后能压断电线和电话线，使电讯和输电中断。甚至严重的冻雨会把房子压坍，飞机在有过冷水滴的云层中飞行时机翼螺旋桨会积水，影响飞机空气动力性能造成失事。为此，世界各国开始积极研究冻雨的预防以及除冰技术。现阶段除冰技术基本已经成熟，大致可以分为两类，是机械除冰，即对覆冰线路进行机械振动碾压和铲刮，二是热力除冰，即给覆冰线路通以直流电短路电流或负载电流等，利用电流的热效应融冰而达到除冰的目的。另方面关于冻雨的预防，主要是建立冻雨预报系统和加强线路及杆塔的机械结构，后者基本不可行，因为少许提高承载能力就会增加巨额造价，针对这现状，建立冻雨预报系统成为了预防冻雨的唯手段。沈阳理工大学学士学位论文可是现有的气象预报系统只能大致预报出冻雨可能发生的地区，并不能做出准确测出可靠的具体方位，尤其针对于那些微气候，气象预报根本无法预知，然而高压输电线和电力塔般建立在地形复杂居住人少的山区，受微气候影响不可忽视，所以设计出个既适合局部地区又适合大范围的准确测出具体方位的冻雨监测和预报系统至关重要，然而这样的系统采取有线布局布线会很复杂且不实际，采用无线传感器网络成为必要手段，所以本文设计了套基于无线传感网络和技术的冻雨监测和预报系统，尤其适合于些地形复杂自然环境差居住人少的山区。课题的研究现状针对冻雨这严重灾害性天气，目前国内外很多学者都做了冻雨预报方面的研究。主要分成两种形式的研究，是局部性研究，二是大范围研究。局部性研究即根据本地区发生的次或者多次冻雨的气象资料进行本地区冻雨形成的分析。例如唐熠等人通过利用广西到年年的个市县级台站地面报表资料和资料，对广西冻雨空间分布特征和主要影响系统温度水汽等特征进行了探讨，得出了上南风下北风的层结结构加上中低层水汽发展旺盛是广西冻雨形成的个条件，在垂直方向上，逆温层的存在是冻雨发生的关键。又如王鑫等人通过分析年月日在大连发生的冻雨与典型冻雨进行分析，得到大连冻雨的些地面预报指标，通过结合气象预报和大连本地区地面气象信息来预测冻雨的发生，为今后冻雨预报提供理论依据。大范围研究即利用探空资料天气图像和雷达数据资料等进行大范围冻雨形成的分析。例如王华军等人利用探空资料和地面观测资料，对冻雨天气过程的大气垂直结构进行了分析钱维宏等人从天气扰动物理分解方法中获得前期信号，对区域持续性低温冻雨事件进行预报，又利用天气图采用瞬变涡扰动法对雨雪冰冻事件进行预报何彩芬等人利用多普勒雷达资料对降雪及冻雨过程进行综合分析。他们都是从冻雨形成的层面进行分析冻雨，结合大量气象信息来预报冻雨。综上所述，这些研究大部分是在天气和气候层面的研究，大多只能象征性地预报冻雨的出现和大致的发展趋势，很难准确预报冻雨发生的具体地区范围。另外微气象环境因为其区域狭小，主要集中在风水岭山口山谷等特殊地形地段，气象部门不能对这些微气象的气候进行监测，然而高压输电线和电力塔很有可能建立在这些地方，可见微气象信息对电网安全运行具有重要的作用，所以建立个既适合局部地区又适合大范围的准确测出具体方位的冻雨监测和预报系统对于高压输电线路预防冻雨具有重要的意义。沈阳理工大学学士学位论文相关研究领域的发展现状无线传感器网络技术随着通信技术嵌入式计算技术和传感器技术的快速发展和日益成熟,人们研制出了各种拥有感知能力计算能力和通信能力的微型传感器，用部署在监测区域内的大量低价的这种微型传感器节点通过无线通信技术自组织构成的无线传感器网络引起了人们极大的关注，这种微型传感器节点通过协同工作，将监测区域的信息进行处理后上传给用户，不仅弥补了有线技术的布线复杂维护困难传感器节点不能灵活部署等不足，而且对扩充监控范围，提高监控水平，降低监控成本起着重要的作用。无线传感器网络与传统的网络相比有些独有的特点，它是大规模自组织动态性以数据为中心应用回调函数芯片通过串口读数据沈阳理工大学学士学位论文,以下计算异或码沈阳理工大学学士学位论文取高位取低位向采集节点发送读数据命令取低位沈阳理工大学学士学位论文取低位沈阳理工大学学士学位论文附录采集节点程序设计温湿度传感器采集程序,初始化端口连接复位函数,连接复位函数,温湿度补偿电压采集程序,沈阳理工大学学士学位论文节点编号采集函数采集节点接收函数,沈阳理工大学学士学位论文用户事件函数沈阳理工大学学士学位论文沈阳理工大学学士学位论文摘要冻雨是种严重的灾害性的天气现象。由于它会给人们生活以及农业工业电力系统方面造成非常巨大的损失，所以研究其形成和预防机制，设计出种用于监测和预报冻雨的系统是至关重要的。本文针对冻雨的监测和预报缺乏实时有效措施的现状，设计了套基于无线传感网络和技术的冻雨监测和预报系统。论文主要完成以下几个方面的工作。第，通过分析高压输电线和电力塔的分布特点，将链式网络拓扑结构应用在本文设计的冻雨监测和预报系统中。根据冻雨形成的条件，得出冻雨形成的气象模型。基于无线网络技术，完成了协调器作为汇聚节点自动建立网络，路由器和终端节点作为采集节点自动加入网络的链式网络建立。第二，冻雨监测和预报系统系统主要是由采集节点汇聚节点和远程监控中心组成。本文设计的采集节点主要负责采集温度湿度风速节点编号和电压等数据。汇聚节点是由数据传输模块和协调器节点组成，主要负责采集节点和远程监控中心之间的数据传输。第三，本文基于工控组态软件设计了个远程监控中心。通过对通信协议的解析以及变量交换实验的分析，得出种基于标志位的变量交换设定方法，解决了目前工控组态软件不能有效支持无线传感网络的通讯问题，实现了无线传感网络工控组态软件以及技术的有机融合。同时本文基于组态软件设计的监控中心人机界面友好，方便用户使用。关键词无线传感器网络工控组态软件技术冻雨沈阳理工大学学士学位论文沈阳理工大学学士学位论文目录绪论课题背景及研究意义课题的研究现状相关研究领域的发展现状无线传感器网络技术远程监测系统通信技术冻雨监测系统网络模型的建立冻雨监测系统特性分析冻雨监测系统网络的特点冻雨形成条件分析无线传感网络的技术介绍网络的拓扑结构协议栈的体系结构冻雨监测系统链式网络的建立汇聚节点启动建立网络采集节点启动加入网络本章小结冻雨监测系统的节点设计冻雨监测系统的总体设计传感器采集程序设计温湿度传感器的采集风速传感器的采集节点编号和电压的采集汇聚节点程序设计汇聚节点与采集节点通讯实现汇聚节点与上位机通讯实现采集节点程序设计接收汇聚节点采集命令沈阳理工大学学士学位论文向汇聚节点发送采集数据本章小结远程监控中心通讯设计无线传感器与工控组态软件通讯组态王与单片机通信协议解析变量交换实验分析基于的组态画面设计组态王中虚拟串口设备设计组态王冻雨监测画面设计本章小结系统的性能测试节点动态唤醒机制研究功耗测试和电池寿命的估计传感数据测量精度的测试本章小结结论致谢参考文献附录英文原文附录汉语翻译附录汇聚节点程序设计附录采集节点程序设计沈阳理工大学学士学位论文绪论课题背景及研究意义冻雨是由冰水混合物组成，与温度低于的物体碰撞立即冻结的降水，是初冬或冬末春初时节见到的种灾害性天气。低于的雨滴在温度略低于的空气中能够保持过冷状态，其外观同般雨滴相同，当它落到温度为以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，称为雨凇。严重的雨凇会压断树木电线杆，使通讯供电中止，妨碍公路和铁路交通，威胁飞机的飞行安全。旦出现了冻雨，它将严重危害交通电力农业工业林业等行业，给人们的生活带来极大的困扰和危害。冻雨是种灾害性天气，它所造成的危害是不可忽视的。公路交通因地面结冰而受阻，交通事故也因此增多。大田结冰，会冻断返青的冬麦，或冻死早春播种的作物幼苗。另外，冻雨还能大面积地破坏幼林冻伤果树等。冻雨厚度般可达毫米，最厚的有毫米。冻雨发生时，风力往往较大，所以冻雨对交通运输，特别对通讯和输电线路影响更大。据气象专家分析，冻雨是在特定的天气背景下产生的降水现象。在此期间，江淮流域上空的西北气流和西南气流都很强。地势较高的山区，冻雨开始早，结束晚，冻雨期略长。如皖南黄山光明顶，冻雨般在月上旬初开始，次年月上旬结束，长达个月之久。据统计，江淮流域的冻雨天气，沿淮淮北年遇，淮河以南年遇。但在山区，山谷和山顶差异较大，山区的部分谷地几乎没有冻雨，而山势较高处几乎年年都有冻雨发生。冻雨是种灾害性天气，它大量冻结积累后能压断电线和电话线，严重的冻雨会把房子压坍，飞机在有过冷水滴的云层中飞行时，机翼螺旋桨会积