水是生命存在的基礎,地球之所以稱為藍色星球,是因為水占據(jù)了全球總表面積的70.8%。但是地球上可以供給陸地生活水量不到1%,其中占0.31%的地下水是大量生活用水的來源。我國西南的云南省和貴州省巖溶水存儲極其豐富,但是因受到自然條件和社會經(jīng)濟發(fā)展的限制,目前地下水的開發(fā)效率仍比較低下。在日益增長的社會經(jīng)濟活動污染與全球變暖影響下,地下水的水質和水量已經(jīng)受到嚴重影響,研究地下水的補給刻不容緩。在喀斯特地下水研究中,水同位素是研究降水補給地下水、地下水在含水介質中的存儲與傳輸過程的良好示蹤劑,需要及時收集降水同位素樣品和洞穴滴水同位素樣品,分析二者響應,計算降水在地下滯留時間及傳播路徑與過程。為此本課題設計了一套雨量監(jiān)測與自動取樣系統(tǒng),再配合另一套洞穴滴水監(jiān)測系統(tǒng),能夠推算出降雨經(jīng)過的地質結構。為研究區(qū)域地下水補給及其模型建立提供科學依據(jù),同時其監(jiān)測取樣部分具有較好的推廣應用價值,稍加改進后也能應用于泉水、洼地水、徑流水等多種水的自動取樣。本系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能:一、對降雨量進行監(jiān)測,并能長時間工作記錄。二、降雨自動取樣功能,取樣模式分為大雨和小雨模式,需要根據(jù)實際天氣情況設置,大雨模式將...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展
    1.3 課題來源
    1.4 研究內(nèi)容和論文構架
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 具體架構
第二章 總體功能設計分析及關鍵技術原理
    2.1 系統(tǒng)功能設計
    2.2 自動取樣機械模塊關鍵原理
        2.2.1 雨量監(jiān)測原理
        2.2.2 自動取樣原理
    2.3 STM32相關技術關鍵原理
        2.3.1 外部中斷原理
        2.3.2 數(shù)據(jù)存儲相關技術---FLASH-SPI存儲
        2.3.3 定時器原理
    2.4 低功耗電源技術原理
第三章 硬件設計與實現(xiàn)
    3.1 硬件總體結構組成
    3.2 機械功能設計與實現(xiàn)
        3.2.1 樣品區(qū)設計與實現(xiàn)
        3.2.2 分水區(qū)設計與實現(xiàn)
        3.2.3 定位區(qū)設計與實現(xiàn)
        3.2.4 收集區(qū)設計與實現(xiàn)
    3.3 系統(tǒng)各功能電路設計與實現(xiàn)
        3.3.1 控制器的選擇
        3.3.2 雨量傳感電路
        3.3.3 自動取樣控制功能電路的設計與實現(xiàn)
        3.3.4 GSM短信息發(fā)送功能硬件設計與實現(xiàn)
        3.3.5 數(shù)據(jù)存儲功能設計與實現(xiàn)
        3.3.6 參數(shù)設置與監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取功能電路設計與實現(xiàn)
        3.3.7 低功耗電源設計與實現(xiàn)
    3.4 本章小結
第四章 軟件設計與實現(xiàn)
    4.1 MDK5開發(fā)環(huán)境
    4.2 系統(tǒng)主流程圖和各功能的軟件設計和實現(xiàn)
    4.3 雨量監(jiān)測功能軟件設計與實現(xiàn)
        4.3.1 方案設計
        4.3.2 設計實現(xiàn)
    4.4 自動取樣控制功能軟件設計與實現(xiàn)
        4.4.1 方案設計
        4.4.2 設計的實現(xiàn)
    4.5 GSM短信息功能軟件設計與實現(xiàn)
        4.5.1 方案設計
        4.5.2 設計的實現(xiàn)
    4.6 數(shù)據(jù)存儲功能軟件設計與實現(xiàn)
        4.6.1 方案設計
        4.6.2 設計的實現(xiàn)
    4.7 參數(shù)設置與監(jiān)測數(shù)據(jù)捕獲功能設計與實現(xiàn)
        4.7.1 上位機的設計與實現(xiàn)
        4.7.2 WIFI模塊的設計與實現(xiàn)
    4.8 本章小結
第五章 系統(tǒng)分析測試
    5.1 硬件電路板及設備
    5.2 降雨量監(jiān)測硬件測試
    5.3 降雨自動取樣硬件測試
    5.4 工作參數(shù)設置與監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取
    5.5 降雨量監(jiān)測性能測試
    5.6 自動取樣性能測試
    5.7 GSM短信息功能測試
    5.8 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間完成的科研成果
致謝



本文編號：3904185