随着社会整体环境意识的提高，越来越多的人对物种保护问题感兴趣。别是中国的白海豚，如中国白海豚，生活在中国人口密集的独特物种中。而，受资金和技术的限制，目前尚无实际有效的方法来监测这些珍稀物种栖息地的水生环境。于本文中描述的ZigBee无线技术的水质信息的实时监测网络图试图解决该问题。线传感器网络;实时监测水生环境;物种保护;监控网络中图分类号：TP39; X834文献标识码：A货号：2095-1302（2017）08-00-02引言中国是世界上生物多样性最丰富的国家。中一个富国。国有6，266种脊椎动物，占世界脊椎动物总数的10％左右，而优质植物种类超过3万种，居世界第三位。些生物在该国的各个地区广泛存在，并与地球上的人类生活在一起。去，许多稀有物种的栖息地被片面追求经济利益和忽视环境保护而遭到破坏。气污染，水污染，土壤污染和噪声污染意味着野生动植物在许多地区失去了理想的栖息地，但也严重影响了人们的生活质量。类。着社会知识水平和文化素质的不断提高，人们越来越意识到环境保护的重要性，物种保护是一个重要方面。护环境。过了解野生动物的生存条件，我们可以客观地了解一个地区的环境水平。如，在“中国物种红色名录”中，一种名为金蛙的稀有物种是北京工业污染的一个指标。过保护在一个地区珍惜的动物，可以客观地促进该地区自然环境的改善，从而改善该地区居民的生活质量。江口位于珠江三角洲地区，中国经济发展极为活跃，不仅在两个特别行政区，香港和澳门，而且在两个地区。
圳和珠海的特殊经济活动。里的水域全年都是各种各样的船只，许多水道汇集在一起，就像即将开放交通的港珠澳大桥一样。时，它是中国白海豚和中华白海豚国家级自然保护区保护动物最重要的栖息地之一。何在经济活动如此激烈的地区保护昂贵的物种是一个大问题。华白海豚（Sousa chinensis）是鲸类海豚的成员，海豚是一种喜欢生活在浅咸水中的水生哺乳动物，在印度洋和海岸的河口间歇性地分布。平洋。许多其他类型的鲸鱼或海豚一样，中国白海豚也依赖于回声定位等活动，如觅食，交流和避免食肉动物。于居住在河口的浅水层（深度一般小于25米）是人类活动最常见的水，因此对由此引起的噪声干扰非常敏感。类活动。于回声定位系统的需要，白海豚的听力高度发达，这也使得它们的噪声容限非常低，特别是当噪声所在的频带与系统的频带一致时。豚的回声定位。年来，由于回声定位失败或意外进入危险区域造成的死亡频繁发生，恒温阀芯对保护中国白海豚构成巨大挑战。了保护中国白海豚，我们必须首先监测水中的声音。过广泛的实时水下噪声监测系统，我们可以识别中国白海豚最有害的噪声源，并进行精确干预。幸的是，这项工作做得不是很好。本是这项重要工作不方便的主要原因：由于主要是手动控制，每项控制都需要使用船舶。种监测很难满足科学研究的需要：如果需要对整个保护区进行长期监测，人员和时间成本将超过保护区的能力。此迫切需要开发一种高度自动化和廉价的区域监测方法来取代原有的测量方法。着物联网技术的逐步成熟，基于无线传感器网络技术的新信息管理解决方案应该能够解决这一难题。术方案的适用性这里提出的解决方案适用于浅水区域的水下噪声监测要求，其中需要具有适当的紧固件以将检测终端固定在水体中。流动中。统结构该解决方案的主要部分是基于ZigBee技术的无线传感器网络，该网络收集每个终端收集的环境信息并将其发送给用户指定的接收器。于收集信息的设备是麦克风和各种类型的传感器。克风测量水下噪音的体积，传感器测量水中的溶解氧，温度，浊度和氧化还原电位等信息。
以对这些信息进行详尽的分析，以反映水体的污染状况，比较白海豚等水生生物的理想生存环境，并粗略评估其生活质量。克风和传感器都是带有ZigBee终端的检测单元，由带有小型光伏发电设备的电池供电。测单元将连接到支柱，信标等位置。据他们的位置编号。
于在测量单元之间采用自动联网的无线通信方法，恒温阀芯因此仅需要简单的放置和固定工作。ZigBee技术使设备能够与其他设备协同工作，形成自组织无线网络，并通过ZigBee网关将数据传输到云端。户可以通过智能手机或平板电脑等移动设备随时访问所需信息。络结构如图1所示。统参数该原理图使用ZigBee CC2430系列芯片。芯片采用IEEE 802.15.4标准并提供两种可选硬件解决方案，主要区别在于功率差异以及由于功率不同而导致的最大通信距离差异。每个检测终端与通信节点之间的距离相对较短时，可以采用普通方案。成在通用方案中使用的CC2430片上系统的CC2430 RF收发器已经过测试，可确保在没有障碍物的情况下在60 m的线性距离上进行数据传输。
解决方案降低了供电设备的成本。想情况下，能量消耗完全由小型光伏发电设备提供。装后，无需在使用寿命期间更换电池组。
监测到的水域面积大且固定检测终端的位置相对较远时，或者当某些检测点与其他终端之间存在障碍时，可以选择高功率路由节点。通信节点。功率路由节点添加了两个基于公共节点的设备，一个CC2591 RF前端模块和一个为其供电的TPS73033模块。过测试，大功率路由节点可以在400米的线性距离内提供数据传输而没有明显的障碍物，或者可以穿透附近约30厘米厚的三个混凝土墙。
于网络拓扑中目标监控水域的复杂性以及为了促进其他水域的未来推广，该解决方案使用网状网络路由方法来自组织网络拓扑。织方法采用矢量简化算法（AODVjr），适用于监测水环境的数据传输需求。数据传输量较小（主要是噪声分贝数，温度，溶解氧量，浊度，氧化还原电位）等简单数字信息时，确保网络的鲁棒性。用数据采集功能CC2430芯片的片上系统配有AD转换模块，可将麦克风和各种传感器提供的电压信号转换为数字信号。麦克风测量的声音信号在5秒窗口中被转换为快速傅里叶变换频率信号，并且确定低，中和高频带的分贝并将其与测量值一起发送到云存储器。过其他传感器。于数据传输采用速率在20到250 Kbps之间的ZigBee技术，并且每个传感器只需要传输几个字节的数据，因此可以有效地保证实时数据传输。点分布式ZigBee网关可以放置在监控室中，并从那里连接到Internet。个通信节点或测量终端通过确保相互距离不超过400米来寻求固定电池或导航标记的位置。头的部分位于测量的中心，主要用于控制桥上重物的通过是否影响白海豚的生命。频带声音采集还可用于捕捉白海豚的回声定位信号，为研究大桥对白海豚迁徙到中国的影响提供科学依据。北。息获取用户可以通过各种移动设备轻松访问云，实时查询目标水域的环境信息，如图2所示。较技术优势在先前使用人工海洋监测的方法中，所提出的使用无线传感器网络监测水环境的方法具有巨大的成本和性能优势。1给出了比较。
论本文为水生环境提供了实时监测解决方案，可用于保护珠江口白海豚和其他形式慈善事业的水生生物。人工监测方法相比，该方案在第一次设备安装上投入了大量资金，但它可以显着提高监测效果，大大减少人员和资金的长期工作消耗。确实施该计划还需要更深入地了解白海豚的生活方式和耐受性以及水生生物学和环境保护专家的协助。
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