一、课题综述及研究意义 目前我国的图书馆已达36万所，藏书40多亿册，具有相当大的规模，这些图书馆保存这很多宝贵的纸质的资料[1]。根据大量的研究数据表明，影响这些纸质档案资料寿命的因素主要是图书馆内部的温湿度和光照度。因此为了能够更好地保存图书馆中这些珍贵的实体资料，有必要对图书馆的温度、湿度和光照度进行严格地实时监控。经过一些调查发现，人工测量记录温湿度是现今大多数图书馆使用的环境监控方法，一天2～3次。这种方法最大的问题在于并不能及时发现问题，对图书馆环境进行实时地监控。当现代科技的发展已深入千家万户，虚拟仪器技术的发展也不容小觑，在诸多工程类的工作领域得到了很好的应用以及推广。利用LabVIEW软件设计的图书馆环境监控系统可以有效地解决以上提出的问题。这套系统不仅可以降低成本进行成本控制，而且大大的提高了工作效率。 1、图书馆环境监控系统的国内研究现状： 不同地区的图书馆采用不同的环境因子参数监控方法,经济发达的地区已经开始逐步采用自动化程度较高的环境监控设备，例如图书馆的中央空调系统，集中向图书馆送风以控制图书馆内的温度[2]。近年来随着测量测试技术、无线通信技术和传感器技术的飞速发展，许多高校、企业和科研单位相继开展了关于图书馆环境监控系统研究,取得了大批优秀的科研成果,而且这些优秀成果也在实际生活中得到了很好的应用。 2、图书馆环境监控系统的国外研究现状： 在对图书馆的配套设施布置与建筑结构设计的时候，基本上所有单位都很严格，而涉及到制订其内部配套的规章制度的时候，大同小异的都会提及到防灾、防火、防盗以及防潮等相关的内容。从1980年之后，世界上许多国家以及个人都意识到图书馆环境的重要性，逐步开始以图书馆为模型的温湿度的自动控制系统的研究，同时也开始出现关于图书馆的环境温湿度的无线监测设备。包括东京国立博物馆通过无线通信搭配有限组网的技术建立了一种无线传感系统，实现了对馆内环境的实时监控。但这样的系统仅仅局限于信息采集，无法实现环境因子的自动控制。 本课题提出了基于ZigBee和LabVIEW的图书馆环境监控系统设计，将传感器技术、计算机技术、无线通信技术、虚拟仪器技术相结合，根据图书馆存书的需求，建立适宜的图书馆环监控系统，可方便直观地对图书馆环境进行实时监控。除此之外，本课题也将涉及预防火灾的声光报警设计。 二、课题拟采取的研究方法和技术路线 研究方法： 将传感器技术、计算机技术、无线通信技术、虚拟仪器技术相结合，从硬件方面和软件方面对图书馆温度、湿度、光照度等环境因进行系统监控设计。 技术路线： 硬件方面包括传感器节点模块、汇聚节点模块和网关节点模块。其中，传感器节点模块负责数据采集并将数据通过无线传输到汇聚节点。而汇聚节点选择与网关节点最近最短的传输路径将数据传输到网关节点。网关节点负责接收来自最近汇聚节点传来的数据，将数据通过RS-232传输给计算机。 数据管理平台采用LabVIEW软件设计开发，实现良好的人机交互。 三、主要参考文献 [1] 荣红涛. 从行业角度看我国图书馆法治建设的根本任务[J]. 情报资料 工作,2008,02:83-86. [2] 毕长泉,曹健,李亚君,王立东. 低碳时代高校图书馆节能策略研究[J]. 科 技息,2012,36:34. [3] 于军,关润田. 智能家居环境监测控制系统的设计[J]. 吉林化工学院学 报,2012,03:67-69+76. [4] 刘铭,杨智勇,常超. 基于WSN的煤矿安全监测预警系统设计[J]. 矿业 安全与环保,2013,03:36-39. [5] 王哲敏. 无线传感器网络在风力发电机组状态监测中的应用研究[D].内 蒙古科技大学,2010. [6] 王朝霞. ZigBee无线传感器网络节点硬件与组网协议设计[D].内蒙古大 学,2011. [7] 闫文达. 基于能量优化的ZigBee路由算法研究及应用[D].兰州交通大 学,2013. [8] 朱恒军,于泓博,王发智. 环境监测物联网传感器节点设计与实现[J]. 计 算机科学,2012,08:126-129. [9] 杨烨,董惠. 基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计[J]. 现代电子技 术,2009,17:140-142. [10] 韩德宇,赵辉,岳友军,崔东波. 基于PROFIBUS-DP的智能电动执行机 构关键技术研究[J]. 天津理工大学学报,2006,04:30-32+68. [11] 乔建良. 智能光敏电阻检测装置研究与设计[D].南京理工大学,2006. [12] 王长涛,韩忠华. 基于TSL256X的光强检测的LED路灯智能控制系统 方案设计[J]. 数字技术与应用,2011,08:159. [13] 吴梦宇,王猛猛. 传感器在火灾监测中的应用[J]. 林业机械与木工设 备,2012,05:51-52. [14] 凌炎鑫. 无线传感器网络在铁路棉花运输安全监测中的应用研究[D]. 北京交通大学,2013. [15] 谢望. 气体传感器技术的现状和发展趋势[J]. 仪器仪表用 户,2006,05:1-2. [16] 朱永利,韩凯,张哲. WSN中数据传输瓶颈问题解决方案研究[J]. 微型 机.与应用,2009,23:36-39. [17] 倪瑛,傅大梅. 基于无线传感器网络的温室监测系统的设计[J]. 南京工 业职业技术学院学报,2010,04:39-41. [18] 王辉,董学仁,杨小伟,刘丰男. 基于ZigBee的温室无线监测系统设计 [J]. 仪器仪表与分析监测,2012,02:30-33. [19] 刘辉,赵丽芬,孙番典,张品. 基于CC2530的ZigBee射频收发模块设计 [J]. 云南民族大学学报(自然科学版),2012,06:452-456. [20] 李定江. 基于ZigBee的大棚环境监控系统的设计[D].辽宁工程技术大 学,2009. [21] 张洋. 无线传感器网络在文物保护环境监测系统中的研究[D].山东建 筑大学,2013. [22] 陈廷侠,赵红枝. MAX232在串口通信中的作用分析与测试[J]. 新乡学 院学报(自然科学版),2009,04:19-21. [23] 高康. 基于ZigBee的档案库房环境监控系统研究与实现[D].青岛大 学,2014. [24] 《测控技术》2007年度目次索引 2007年第26卷第1~12期(总第 179~190期)[J]. 测控技术,2007,12:90-92. [25] 牛宇卿.基于无线传感器网络的无线粮情监控系统的设计与实现[D].太 原理工大学硕士论文2011-O5-O1 [26] Peng Jiang, Hongbo Xia, Zhiye He et al.. Design of a Water Environment Monitoring System Based on Wireless Sensor Networks[J]. Sensors, 2009, 9(8). [27] CC2430 System-on-Chip for 2.4GHz ZigBee/IEEE 802.15.4 with Location Engine[EB/OL].http://www.ti.com. [28] Suggestions for the improvement of the IEEE 802.15.4 standard.http://www.Ieee.org2003一07. [29] ZigBee Specification 2006[EB/OL] .http://www.zigbee.org. [30] Ian D ChakeresLukeKlein-Berndt.AODVjr}AODVSimplified[J].Mobile Computing.
二、毕业设计（论文）工作实施计划www.eEELW.Com （一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果 理论分析设计： 1、系统设计方案的分析论证； 2、网络拓扑结构的设计； 3、传感器节点、汇聚节点（网关节点）模块的工作原理设计； 4、上位机管理平台的基本功能设计； 硬件设计要求：确定要选择的器件及其类型，绘制出详细的硬件结构框图与原理图。 软件设计要求：配合硬件设计，绘制程序流程框图。 |
