本文選題：水質(zhì)在線監(jiān)測　切入點：數(shù)據(jù)采集　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著水污染問題的日益嚴重,建立一套實時的、先進的、準確的水流域監(jiān)測系統(tǒng)對水污染的治理與預(yù)警起著至關(guān)重要的作用。本課題針對呼蘭河流域水污染問題設(shè)計了一套水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)對呼蘭河流域的監(jiān)測與預(yù)警。論文分析了國內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢,設(shè)計了一套包含傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、安全模塊、4G無線通信模塊等部分組成的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng),對呼蘭河流域進行24小時不間斷監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集模塊基于高性能嵌入式單片機AM3358和STM32來設(shè)計,其中,采集主控板運行Linux操作系統(tǒng),它負責(zé)與上位機和采集子板進行通信。為采集子板移植了FreeRTOS操作系統(tǒng),它負責(zé)工業(yè)現(xiàn)場模擬信號、電壓信號的采集以及數(shù)字信號的輸出控制功能,兩塊板卡之間通過基于RS485總線的MODBUS協(xié)議進行通信。整個系統(tǒng)位于無人值守的野外,為其設(shè)計了安全模塊來進行保護,一旦發(fā)生異常,將觸發(fā)攝像頭拍照上傳。同時,建立了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)評估模型,實時對水質(zhì)情況進行分析,當(dāng)水質(zhì)評估因子超過設(shè)定的污染閾值時,將在上位機端進行預(yù)警提示。工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通過4G無線通信模塊實時上傳到數(shù)據(jù)庫,然后經(jīng)過服務(wù)器,可在監(jiān)控中心上位機端進行實時顯示。論文最后給出了整套水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)軟硬件的聯(lián)合測試,并進行了誤差分析,并且對建立的水質(zhì)評估模型進行了測試,測試結(jié)果表明,水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)滿足呼蘭河流域?qū)崟r監(jiān)測與預(yù)警的需求。
[Abstract]:As the problem of water pollution becomes more and more serious, a set of real-time, advanced, Accurate water basin monitoring system plays an important role in water pollution control and early warning. This paper designs a water quality online monitoring system for the problem of water pollution in Hulan River Basin. The paper analyzes the development trend of water quality monitoring technology at home and abroad, and designs a set of sensor module and data acquisition module. The water quality on-line monitoring system composed of security module and 4G wireless communication module is used to monitor the water quality of Hulan River basin 24 hours without interruption. The data acquisition module is designed based on high-performance embedded MCU AM3358 and STM32, among which, The main acquisition control board runs the Linux operating system, which is responsible for communicating with the upper computer and the acquisition subboard. The FreeRTOS operating system is transplanted to the acquisition subboard. It is responsible for the industrial field analog signal, voltage signal acquisition and digital signal output control function. The two boards communicate through MODBUS protocol based on RS485 bus. The whole system is located in the unattended field. A security module is designed to protect the card. Once an anomaly occurs, the camera will be triggered to take photos and upload. At the same time, A water quality assessment model based on fuzzy neural network is established to analyze the water quality in real time. When the water quality assessment factor exceeds the set pollution threshold, The industrial site data is uploaded to the database through 4G wireless communication module in real time, and then passed through the server. It can be displayed in real time on the upper computer of the monitoring center. Finally, the paper gives the joint test of software and hardware of the whole water quality online monitoring system, and carries on the error analysis, and tests the established water quality evaluation model, the test result shows that, Water quality online monitoring system meets the demand of real-time monitoring and early warning in Hulan River Basin.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP274

【參考文獻】

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本文編號：1638414