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γ射线监测无线传感接口装置及路由算法研究

作　者: 李洋伟
导　师: 谭敏生
学　校: 南华大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: WSN γ射线监测接口装置粒子群算法实验系统
分类号: TP274.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近年来，γ射线在各个领域得到了广泛的应用，但γ射线也能对人体造成损害，因此，对γ射线的监测越来越受到人们的重视。传统的γ辐射监测方式部署困难、扩展性差、维护成本高，已经不能满足人们的要求。无线传感器网络（WSN）作为新兴技术，具有监测范围广、成本低和自组网等优势，将无线传感器网络引入到γ辐射环境监测中具有重要意义，本文主要研究基于无线传感器网络的γ射线监测接口装置和路由算法。为充分利用现有γ射线监测设备实现无线监测，本文首先以γ能谱探头及其相关装置作为γ射线数据采集设备，设计了一种基于无线传感器网络的γ射线监测无线传感接口装置，该装置主要由微控制器（ATMegal28L）、无线收发器（CC2420）、信息存储器（AT45DB021D）、接口模块（CP2102）和电源模块组成，能够接收探测器采集的数据，并将数据以无线通信方式发送给基站，实现对监测区域的远程实时监测；本文然后针对分簇算法中簇头选取随机性和PSO-C算法中未考虑簇头与基站距离等问题，从节点剩余能量、节点间距离以及节点与基站的距离三个方面，改进粒子群适应度函数，选取全局最优节点作为簇头，簇头采用单跳或多跳的通信方式将数据传输到基站。仿真结果表明，改进的算法使网络节点的能耗得到明显降低，生存周期得到有效延长；本文最后应用上述的无线接口装置和改进的路由算法，设计了一个基于无线传感器网络的γ射线监测实验系统，对传感器节点进行软件设计并搭建了一个γ射线监测实验场景，测试结果表明，基于无线传感器网络的γ射线监测实验系统能够采集监测对象的数据，并自组织成网，实现对监测区域的远程实时监测。

γ射线监测无线传感接口装置及路由算法研究

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