為有效提高水環(huán)境質(zhì)量信息的互聯(lián)準確和反饋時效性,該研究設(shè)計了小流域水環(huán)境治理過程信息互聯(lián)與反饋系統(tǒng)。在硬件配置中,將MSP430F1611芯片作為控制主體,結(jié)合D/A信息轉(zhuǎn)換處理器對小流域環(huán)境信息進行采集、傳輸和處理,并利用ZigBee局域網(wǎng)實現(xiàn)水環(huán)境治理數(shù)據(jù)的共享互聯(lián);在軟件環(huán)境中,將"信息采集-信息互聯(lián)傳輸-信息反饋"作為核心思想,構(gòu)建節(jié)點神經(jīng)層特征信號最佳拓撲結(jié)構(gòu),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和ZigBee協(xié)議設(shè)計信息采集、無限互聯(lián)通信和反饋結(jié)構(gòu),對采集到的信息特征屬性進行關(guān)聯(lián)處理,實現(xiàn)對水環(huán)境質(zhì)量信息的采集、存儲管理和反饋互聯(lián)。結(jié)果表明,該系統(tǒng)的信息互聯(lián)準確性較高,信息反饋過程可保持在4 s之內(nèi),充分說明了該系統(tǒng)的有效性。 

【文章來源】：環(huán)境保護科學. 2020,46(04)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

水環(huán)境治理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

結(jié)構(gòu)的聯(lián)系處理[7]。MSP430F1611芯片內(nèi)部包括16位Timer_A(3個捕獲/比較寄存器）和8通道12位A/D、16位D/A信息轉(zhuǎn)換處理器、差異化信息通用傳輸端口等結(jié)構(gòu)，可有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和處理，D/A信息轉(zhuǎn)換處理器和差異化信息通用傳輸端口可以有效地減少硬件設(shè)備操作復雜度[8]。另外，還在硬件環(huán)境中設(shè)定了3組16位數(shù)的定時互聯(lián)管理模塊，可有效地實現(xiàn)對8個通道的信息聯(lián)通處理，保證對不同通道中的數(shù)據(jù)信息進行迅速逼近轉(zhuǎn)換和反饋[9]。系統(tǒng)硬件設(shè)備基礎(chǔ)配置結(jié)構(gòu)見圖3。圖2水環(huán)境治理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖圖3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)配置由于在對小流域水環(huán)境治理過程中的信息進行采集和管理時極易受到環(huán)境因素的影響，因此需根據(jù)水環(huán)境治理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化系統(tǒng)硬件環(huán)境，改善結(jié)構(gòu)層級。在MCU端完成ZigBee協(xié)議運行過程中，海量治理數(shù)據(jù)會使MCU端出現(xiàn)負荷過大問題[10]，因此，需結(jié)合SOCC-2520電子芯片和ZigBee協(xié)議進行優(yōu)化，即在SOCC-2520電子芯片中添加微型SPI通訊處理設(shè)備和7051單片模擬機，保持其電子芯片與微型處理器之間采用串口交流模式進行連接，提高系統(tǒng)硬件配置之間的嚴密性和時效性[11]。第4期劉雪潔等：小流域水環(huán)境治理過程信息互聯(lián)與反饋系統(tǒng)設(shè)計63

息互聯(lián)傳輸過程見式（4）。Q=12R×m∑0sgnmln(×z)(lim0→∞z×(iu))（4）然后根據(jù)信息互聯(lián)結(jié)果，實現(xiàn)小流域水環(huán)境治理過程信息的反饋處理。1.2.3信息反饋過程基于上述分析進行水環(huán)境治理信息的反饋處理。在無線管理網(wǎng)關(guān)中對采集到的特征信息進行協(xié)調(diào)處理，結(jié)合ZigBee協(xié)調(diào)組織技術(shù)以及CPRS無線穿管網(wǎng)關(guān)對采集到的特征信息進行相關(guān)性分析。反饋模塊可對不同層級信息進行反饋存儲，并保障信息反饋的有效性和準確性。設(shè)計反饋模塊見圖7。在信息反饋過程中，首先將互聯(lián)信息保存至存儲器中，并從中提取出水文數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)和敏感區(qū)數(shù)據(jù)等內(nèi)容見式（5）。G=(Q+vt)×tg（5）式（5）中：G為小流域水環(huán)境治理信息提取模型，t表示時間；v為t時間內(nèi)信息增長速度；g為信息類別數(shù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合不同類別數(shù)據(jù)的傳輸通道實現(xiàn)小流域水環(huán)境治理信息的反饋，見式（6）。圖7水環(huán)境質(zhì)量信息反饋模塊J=Q+vtG×y（6）式（6）中：y為不同類別數(shù)據(jù)的傳輸通道。綜上所述，本設(shè)計實現(xiàn)了對小流域水環(huán)境質(zhì)量過程中信息的有效互聯(lián)和及時反潰2實驗測試與結(jié)果分析為了驗證所提的小流域水環(huán)境治理過程信息互聯(lián)與反饋系統(tǒng)的有效性，進行了如下對比檢測。為保證實驗的可對比性，將文獻[3]中的基于B/S的信息調(diào)查反饋系統(tǒng)和文獻[4]中的基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的水上環(huán)境監(jiān)控反饋系統(tǒng)作為對照。2.1實驗環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows10，內(nèi)存：4GB，硬盤4000GB以上，網(wǎng)卡：100M/S帶寬以太網(wǎng)卡，CPU：PIII800以上，局域網(wǎng)絡(luò)主要通過ADSL的?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市水環(huán)境綜合整治工程原理與系統(tǒng)方法[J]. 劉翔,李淼,周方,王慧,管運濤,王繼華.  環(huán)境工程. 2019(10)
[2]淺談水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境保護中的應(yīng)用[J]. 孫碩.  化工管理. 2019(23)
[3]一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的水上環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李濤,楊春杰,田耕.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2019(08)
[4]基于多重加權(quán)樹的無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)設(shè)計[J]. 歐陽柏成,王俊煬.  信息通信. 2019(06)
[5]基于B/S的信息調(diào)查反饋系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 方珍.  內(nèi)蒙古民族大學學報(自然科學版). 2019(02)
[6]基于無線傳感技術(shù)的微型計算機信息管理系統(tǒng)[J]. 張海濤,胡志朋.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2019(06)
[7]水源保護區(qū)清潔小流域治理智能決策系統(tǒng)[J]. 邵紅艷,張仁貢.  節(jié)水灌溉. 2018(09)
[8]淺談城市河道水環(huán)境綜合整治[J]. 王航.  環(huán)境工程. 2018(06)
[9]流域水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計——以遼河流域為例[J]. 劉鵬.  環(huán)境保護科學. 2018(03)
[10]基于遠程信息反饋系統(tǒng)的設(shè)計制造協(xié)同化研究[J]. 劉鎮(zhèn)璽,高連生.  中國高新科技. 2018(02)

碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點動態(tài)采樣策略研究[D]. 李騰飛.安徽理工大學 2017



本文編號：3588749