基于STM32F103C8的輸電線路微氣象遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)的開題報(bào)告

基于STM32F103C8的輸電線路微氣象遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)的開題報(bào)告一、選題背景輸電線路是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，而受到自然因素的影響較大，如風(fēng)、溫度、濕度等。這些因素會影響輸電線路的穩(wěn)定性和安全性。因此，對輸電線路的微氣象進(jìn)行監(jiān)測是非常必要的。通過無線技術(shù)將微氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，則可以實(shí)現(xiàn)對不同地區(qū)的輸電線路進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和預(yù)警，及時進(jìn)行維護(hù)和處理。此外，由于輸電線路通常分布在地處偏遠(yuǎn)的山區(qū)和荒野中，無線監(jiān)測系統(tǒng)的便攜性和易安裝性也成為其優(yōu)勢。二、研究目的和意義本課題旨在研究一種基于STM32F103C8單片機(jī)的輸電線路微氣象遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，可以監(jiān)測輸電線路的風(fēng)速、濕度、溫度等微氣象因素，并將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。具體研究目的如下：1.設(shè)計(jì)基于STM32F103C8的輸電線路微氣象監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對微氣象數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲；2.設(shè)計(jì)基于LoRa無線傳輸技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸模塊，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測中心；3.設(shè)計(jì)監(jiān)測中心軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對傳輸數(shù)據(jù)的接收、解析和展示；4.通過實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析，評價系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和實(shí)用性。三、研究內(nèi)容和方案本課題的研究內(nèi)容包括：1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)基于STM32F103C8單片機(jī)，設(shè)計(jì)輸電線路微氣象監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，包括傳感器、AD采集模塊、LoRa無線模塊、外部存儲器等。2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)跑馬燈顯示、傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、LoRa無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K。3.系統(tǒng)通信模塊設(shè)計(jì)基于LoRa模塊實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。4.監(jiān)測中心設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)PC端監(jiān)測軟件，實(shí)現(xiàn)對接收數(shù)據(jù)的解析和展示。研究方案：1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)選用STM32F103C8作為系統(tǒng)的核心控制器，通過串口與各種傳感器（如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等）進(jìn)行通信，并通過AD采集模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理。采用LoRa通信模塊實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)通過KeilC51進(jìn)行單片機(jī)程序的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，包括跑馬燈顯示、各種傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?.系統(tǒng)通信模塊設(shè)計(jì)選用LoRa模塊，實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸，預(yù)估系統(tǒng)傳輸距離為30km。4.監(jiān)測中心設(shè)計(jì)通過PC端軟件實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行解析和展示，通過串口與節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。四、預(yù)期結(jié)果1.設(shè)計(jì)一種基于STM32F103C8的輸電線路微氣象遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)；2.基于LoRa無線傳輸技術(shù)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測中心進(jìn)行展示；3.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測試與分析，驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。五、研究進(jìn)度安排第一周：課題選題、確定研究范圍和目標(biāo)。第二周：進(jìn)行研究方案和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第三周：根據(jù)研究方案和設(shè)計(jì)文檔，開始制作硬件原理圖和PCB布局。第四周：準(zhǔn)備系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)程序和監(jiān)測中心程序。第五周：完成節(jié)點(diǎn)程序和監(jiān)測中心程序的初步開發(fā)。第六周：針對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際硬件調(diào)試，改進(jìn)軟件設(shè)計(jì)，修正系統(tǒng)缺陷。第七周：完成系統(tǒng)的集成測試并進(jìn)行性能優(yōu)化。第八周：通過實(shí)驗(yàn)測試，評估系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。第九周：編寫論文并進(jìn)行整理。六、參考文獻(xiàn)1.沈?qū)毴?氣象數(shù)據(jù)采集與綜合處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2021(05):11-12.2.張其斌,王朝霞,楊仁川,等.基于LoRa的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案與實(shí)現(xiàn)[J].微控制器與嵌入式系統(tǒng),2021(03):71-75.