本文關(guān)鍵詞：PM2.5污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：在我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展過程中,汽車、工廠企業(yè)對化石燃料的消耗量巨大,由此造成的大氣污染問題非常嚴(yán)重。大量污染物的排放,是當(dāng)前中國城市霧霾天氣形成的主要原因。在霧霾天氣中,大氣所含的PM2.5成分對人體的危害尤為嚴(yán)重。我國現(xiàn)在建成的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),基本上都是使用非可移動式的大型空氣質(zhì)量監(jiān)測站,對空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。工廠企業(yè)這些分布的較為分散的污染源,大型監(jiān)測站對其污染物排放的監(jiān)測往往無能為力。本論文旨在設(shè)計一種便攜式微型空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)是基于FPGA開發(fā)平臺的,分為硬件模塊、FPGA控制和數(shù)據(jù)庫三大部分。硬件模塊包括PM2.5傳感器模塊、GPS定位信息采集模塊、LCD1602液晶顯示模塊和GPRS無線信號發(fā)送模塊。FPGA控制部分主要通過Verilog語言實現(xiàn)對以上各硬件模塊的控制功能。數(shù)據(jù)庫部分實現(xiàn)對GPRS發(fā)送過來的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實時保存。本設(shè)計可以實現(xiàn)對地域分布較為分散的污染源,由環(huán)境監(jiān)管人員實施數(shù)據(jù)監(jiān)測,還可以將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò),實時傳輸至上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行保存,方便環(huán)境監(jiān)管部門利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,實現(xiàn)對空氣質(zhì)量的嚴(yán)格監(jiān)管。
【關(guān)鍵詞】：FPGA PM2.5 空氣質(zhì)量 監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X84
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 論文研究背景8-9
• 1.2 空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-11
• 1.3 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排11-12
• 第2章 系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計12-34
• 2.1 系統(tǒng)設(shè)計思路12-13
• 2.2 主處理芯片13-16
• 2.2.1 主處理芯片的選取13-14
• 2.2.2 FPGA開發(fā)平臺介紹14-16
• 2.3 PM2.5 傳感器模塊設(shè)計16-22
• 2.3.1 PM2.5 傳感器的選取16-19
• 2.3.2 PM2.5 傳感器模塊19-22
• 2.4 GPS傳感器模塊設(shè)計22-27
• 2.4.1 GPS傳感器的選取22-24
• 2.4.2 GPS傳感器模塊24-27
• 2.5 顯示模塊設(shè)計27-30
• 2.5.1 顯示模塊的選取27-28
• 2.5.2 LCD顯示模塊28-30
• 2.6 無線信號發(fā)送模塊設(shè)計30-33
• 2.6.1 無線信號發(fā)送模塊的選取30-31
• 2.6.2 GPRS信號發(fā)送模塊31-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第3章 FPGA控制模塊設(shè)計34-57
• 3.1 控制器整體設(shè)計34-35
• 3.2 PM2.5 數(shù)據(jù)采集控制模塊35-42
• 3.2.1 串口收發(fā)模塊設(shè)計35-40
• 3.2.2 PM2.5 數(shù)據(jù)接收模塊設(shè)計40-42
• 3.3 GPS數(shù)據(jù)采集控制模塊42-44
• 3.4 數(shù)據(jù)處理模塊44-48
• 3.4.1 PM2.5 數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計44-46
• 3.4.2 GPS數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計46-48
• 3.5 LCD1602液晶顯示控制模塊48-53
• 3.6 GPRS信號發(fā)送控制模塊53-55
• 3.7 綜合結(jié)果55-56
• 3.8 本章小結(jié)56-57
• 第4章 數(shù)據(jù)庫搭建57-62
• 4.1 MySQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器優(yōu)點57
• 4.2 MySQL服務(wù)器搭建57-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第5章 測試62-69
• 5.1 LCD1602顯示屏測試62-63
• 5.2 GPRS信號傳輸測試63-64
• 5.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性測試64-66
• 5.3.1 測試方法64-65
• 5.3.2 測試結(jié)果65-66
• 5.4 系統(tǒng)測試66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果77-78

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