本文關(guān)鍵詞：面向水產(chǎn)養(yǎng)殖的小型移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：良好的水質(zhì)能夠提高水產(chǎn)生物品質(zhì),減少水產(chǎn)生物的死亡率,是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的決定性因素。為保證養(yǎng)殖水域水質(zhì),對(duì)其進(jìn)行不斷監(jiān)測(cè)是十分必要的。目前,國(guó)內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法,如大型水質(zhì)監(jiān)測(cè)站,遙感測(cè)量法,人工采樣實(shí)驗(yàn)室分析法以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)船和水質(zhì)監(jiān)測(cè)車(chē)等,由于使用范圍受限或者對(duì)操作人員的專(zhuān)業(yè)性等有較高的要求,無(wú)法適用于小型水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的實(shí)際應(yīng)用。因此,本文面向養(yǎng)殖實(shí)際需求設(shè)計(jì)了一種小型移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)測(cè)因子的重要性,本文選擇對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖最為重要的溶解氧、pH、濁度、水溫、電導(dǎo)率、銨離子等水質(zhì)參數(shù)作為監(jiān)測(cè)對(duì)象。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與發(fā)送終端,服務(wù)器端,移動(dòng)智能終端等三個(gè)部分組成。數(shù)據(jù)采集與發(fā)送終端實(shí)現(xiàn)水域水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測(cè),以遙控小船為載體,水質(zhì)傳感器固定于底部,監(jiān)測(cè)終端密封于船體上方的防水盒中。監(jiān)測(cè)終端采用嵌入式處理器STM32為控制器,并通過(guò)485串口通信電路連接水質(zhì)參數(shù)傳感器,并可通過(guò)按鍵模塊設(shè)置水質(zhì)參數(shù)報(bào)警閾值、采樣間隔及發(fā)送時(shí)間間隔等。同時(shí),監(jiān)測(cè)終端可打包水質(zhì)數(shù)據(jù),并結(jié)合RS-232串口電路與GPRS模塊實(shí)現(xiàn)終端與服務(wù)器端的通信。服務(wù)器端接收水質(zhì)參數(shù)信息,并寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,可隨時(shí)查看。移動(dòng)智能終端通過(guò)訪問(wèn)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)查看水質(zhì)參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)。本文展開(kāi)了四部分研究工作：1)分析了國(guó)內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)采用移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖水域進(jìn)行水質(zhì)數(shù)據(jù)采集與檢測(cè)。2)分析了對(duì)于水產(chǎn)生物有較大影響的水質(zhì)因子,從影響水質(zhì)的三十多項(xiàng)參數(shù)中選取了六項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)作為監(jiān)測(cè)對(duì)象。3)設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電源模塊、微處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊等硬件系統(tǒng),完成了整個(gè)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與發(fā)送程序,數(shù)據(jù)查詢(xún)程序等。4)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性和重復(fù)性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明本系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,重復(fù)性好。同時(shí),開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),對(duì)合肥市董鋪水庫(kù)附近某小型養(yǎng)殖魚(yú)塘進(jìn)行了水質(zhì)監(jiān)測(cè),獲得較好的實(shí)際應(yīng)用效果。
【關(guān)鍵詞】：水質(zhì)監(jiān)測(cè) 移動(dòng)式 水質(zhì)參數(shù) 水產(chǎn)養(yǎng)殖
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)12-13
• 1.2.2 移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)13-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)16-22
• 2.1 參數(shù)選擇16-18
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案18-20
• 2.2.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)18-20
• 2.2.2 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)20
• 2.3 本章小結(jié)20-22
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22-34
• 3.1 嵌入式處理器模塊22-24
• 3.2 傳感器模塊24-28
• 3.2.1 傳感器介紹24-25
• 3.2.2 Modbus通信協(xié)議25-27
• 3.2.3 傳感器通信格式27-28
• 3.3 電源模塊28-29
• 3.4 數(shù)據(jù)傳輸接口模塊29-31
• 3.5 GPRS模塊31
• 3.6 按鍵及顯示模塊31-32
• 3.7 報(bào)警模塊32
• 3.8 本章小結(jié)32-34
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)34-44
• 4.1 數(shù)據(jù)采集與發(fā)送軟件設(shè)計(jì)34-40
• 4.1.1 總體流程圖34-37
• 4.1.2 CRC校驗(yàn)37-38
• 4.1.3 數(shù)據(jù)濾波38-40
• 4.2 數(shù)據(jù)查詢(xún)軟件設(shè)計(jì)40-43
• 4.2.1 安卓環(huán)境介紹40-41
• 4.2.2 服務(wù)器端網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)41-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)44-54
• 5.1 模塊測(cè)試44-46
• 5.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊測(cè)試44-45
• 5.1.2 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊測(cè)試45-46
• 5.2 系統(tǒng)精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)46-48
• 5.3 系統(tǒng)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)48-49
• 5.4 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)49-53
• 5.4.1 定點(diǎn)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)49-52
• 5.4.2 魚(yú)塘整體監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)52-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第六章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 總結(jié)54-55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-62
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果62

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