1. 本选题研究的目的及意义
降雨量是重要的气象参数之一,对农业生产、水资源管理、防汛抗旱等方面都有着至关重要的影响。
传统的雨量测量方法主要依赖于人工观测或有线雨量计,存在着观测点分布不均、数据采集效率低、维护成本高等问题。
随着无线通信技术和传感器技术的快速发展,无线雨量测量技术应运而生,为实现高时空分辨率、低成本的降雨量监测提供了新的解决方案。
2. 本选题国内外研究状况综述
无线雨量测量技术作为一种新兴的降雨量监测手段,近年来在国内外得到越来越多的关注和研究。
1. 国内研究现状
国内在无线雨量测量技术方面起步较晚,但近年来发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容包括:1.无线雨量测量节点的系统设计:-分析无线雨量测量的需求,确定系统功能和性能指标;-设计系统总体架构,包括硬件模块和软件模块;-研究数据传输方案和电源管理方案,以实现低功耗和可靠数据传输。
2.雨量传感器节点硬件设计:-选择合适的雨量传感器,并设计信号调理电路;-选择合适的微处理器单元,并设计外围电路;-选择合适的无线通信模块,并设计通信接口电路;-设计电源模块,并进行功耗评估。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,逐步开展以下研究工作:1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解无线雨量测量技术的研究现状、发展趋势以及关键技术,为本研究提供理论基础。
2.系统设计阶段:根据研究目标和需求,设计无线雨量测量节点的硬件和软件架构,选择合适的传感器、微处理器、无线通信模块等关键器件,并进行仿真验证。
3.系统实现阶段:根据设计方案,完成硬件电路的设计与制作,并进行调试;开发相应的软件程序,实现数据采集、处理和传输等功能。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.低功耗设计:将采用低功耗设计技术,优化硬件电路和软件算法,降低节点功耗,延长其工作寿命,使其能够在野外环境下长期稳定工作。
2.高精度测量:将研究高精度雨量测量算法,提高雨量测量的准确性和可靠性,以满足气象监测对数据精度的要求。
3.自适应数据传输:将研究自适应数据传输策略,根据实际情况调整数据传输频率和功率,以节省能量,延长网络寿命,并保证数据传输的实时性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.王军,李亚,张林,等.基于窄带物联网的农业气象监测系统设计[J].传感器与微系统,2021,40(03):141-144.
2.张健,杨波,王玉,等.基于LoRa的低功耗农业环境监测系统设计[J].电子测量技术,2020,43(17):110-114 120.
3.李明,张强,王涛,等.基于NB-IoT技术的智能农业监测系统设计与实现[J].农业工程学报,2019,35(16):182-189.
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