本文關(guān)鍵詞：基于GPRS的地下水遠程監(jiān)測系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 地下水監(jiān)測 GPRS通信網(wǎng) Web中心軟件 等水位線 微控制器

【摘要】：我國是一個水資源地理分布嚴重不平衡的國家,水資源的合理開發(fā)、利用效率決定著部分地區(qū)乃至整個國家經(jīng)濟發(fā)展的速度,也關(guān)系著每個居民的生活質(zhì)量。目前,我國部分地區(qū)由于監(jiān)管力度不夠,地下水水資源的浪費和開采無度問題比較嚴重,甚至出現(xiàn)了地面沉降、土壤鹽漬化等惡劣的情況。如何合理有效的開采、監(jiān)管地下水已是現(xiàn)今急需解決的難題。本文根據(jù)淮南市對地下水監(jiān)控的需求分析,設(shè)計了基于GPRS的地下水無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用傳感領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、計算機監(jiān)控等領(lǐng)域內(nèi)的先進技術(shù),實現(xiàn)了對監(jiān)測井的地下水埋深、水位等信息的實時監(jiān)測,為相關(guān)部門提供了一定的參考價值。本文首先詳細闡述了課題研究背景、目標和意義,給出了國內(nèi)外地下水監(jiān)測領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,指出了我國目前在地下水監(jiān)測領(lǐng)域內(nèi)的不足。在本系統(tǒng)的功能需求分析基礎(chǔ)上,介紹了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、主要功能和特點,確定了以VPN專網(wǎng)作為組網(wǎng)方案,給出了系統(tǒng)的工作原理。詳細闡明了GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和VPN專網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸過程和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)傳輸用到的PPP協(xié)議、UDP協(xié)議,設(shè)計了系統(tǒng)傳輸幀結(jié)構(gòu)并給出了具體傳輸幀例子。重點對系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,包括GPRS DTU和GPRS通信模塊的選型和電路設(shè)計。系統(tǒng)采用以CortexTM-M3為核心的STM32F103VCT6芯片作為主控制器,以SIM900A作為無線通信模塊。最后介紹了系統(tǒng)軟件的設(shè)計過程,具體包括GPRS無線通信模塊的軟件設(shè)計,監(jiān)測中心軟件的整體設(shè)計、系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、等水位線的設(shè)計、前置機的設(shè)計并且給出了系統(tǒng)運行的實例。目前系統(tǒng)已投入到實際的使用中。遠程監(jiān)測端、GPRS無線通信網(wǎng)、監(jiān)測中心三大結(jié)構(gòu)交互配合構(gòu)成系統(tǒng)整體,實現(xiàn)了對監(jiān)測點地下水的水位等數(shù)據(jù)信息的實時監(jiān)測,節(jié)省了大量的人力、物理、財力,符合現(xiàn)今地下水對供需協(xié)調(diào)、合理開發(fā)的要求,同時對監(jiān)測領(lǐng)域的其他設(shè)計也有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：地下水監(jiān)測 GPRS通信網(wǎng) Web中心軟件 等水位線 微控制器
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274;TN929.532
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 選題背景12-13
• 1.2 課題研究的目的和意義13
• 1.3 國內(nèi)外地下水監(jiān)測研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 國外地下水監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)地下水監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.4 課題來源和主要研究內(nèi)容16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 2 系統(tǒng)總體設(shè)計18-25
• 2.1 地下水監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計思想原則和依據(jù)18-19
• 2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計19-20
• 2.3 系統(tǒng)工作原理和功能模塊設(shè)計20-22
• 2.3.1 工作原理20-21
• 2.3.2 功能模塊設(shè)計21-22
• 2.4 組網(wǎng)方式的選擇22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 地下水監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和傳輸協(xié)議設(shè)計25-40
• 3.1 GPRS無線通信網(wǎng)25-29
• 3.1.1 GPRS網(wǎng)絡(luò)介紹25-27
• 3.1.2 GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程27-29
• 3.2 VPN虛擬專用網(wǎng)29-30
• 3.2.1 VPN技術(shù)簡介29
• 3.2.2 VPN專網(wǎng)的優(yōu)點29-30
• 3.3 地下水監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過程30-31
• 3.4 系統(tǒng)傳輸協(xié)議設(shè)計31-39
• 3.4.1 PPP協(xié)議32-35
• 3.4.2 UDP協(xié)議35-37
• 3.4.3 系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 4 地下水監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計40-54
• 4.1 水位傳感器41-44
• 4.1.1 水位傳感器選型41-42
• 4.1.2 投入式壓力傳感器介紹42-43
• 4.1.3 投入式壓力傳感器工作原理43-44
• 4.2 系統(tǒng)微控制器MCU的選型44-48
• 4.2.1 STM32F103xx系列45-46
• 4.2.2 STM32F103VCT6電路設(shè)計46-48
• 4.3 GPRS無線傳輸模塊48-53
• 4.3.1 GPRS DTU選型48-49
• 4.3.2 SIM900A模塊設(shè)計49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 地下水監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計54-75
• 5.1 GPRS DTU軟件設(shè)計54-56
• 5.2 監(jiān)測中心軟件設(shè)計56-63
• 5.2.1 軟件總體設(shè)計56-57
• 5.2.2 軟件UML類圖設(shè)計57-59
• 5.2.3 主要功能設(shè)計59-61
• 5.2.4 水位等值線的設(shè)計61-63
• 5.3 數(shù)據(jù)庫的建立63-68
• 5.3.1 ADO.NET技術(shù)63-66
• 5.3.2 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計66-68
• 5.4 前置機的設(shè)計68-70
• 5.5 系統(tǒng)運行實例70-74
• 5.6 本章小結(jié)74-75
• 6 總結(jié)與展望75-76
• 致謝76-77
• 作者簡介及攻讀研究生學(xué)位期間發(fā)表的文獻77-78
• 參考文獻78-79

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本文編號：975797