在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已由單一參數(shù)便攜式水質(zhì)分析儀器向多參數(shù)網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方向發(fā)展,通過(guò)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)測(cè)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)水質(zhì)參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè),并能使水質(zhì)參數(shù)信息準(zhǔn)確無(wú)誤地顯示在遠(yuǎn)程客戶終端。因此,這就需要研究一套全天候、連續(xù)地、無(wú)人看守的在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文以防止水質(zhì)二次污染為前提,本著實(shí)現(xiàn)低碳生活的原則,對(duì)比傳統(tǒng)的化學(xué)水質(zhì)分析方法,選擇基于光度法水質(zhì)監(jiān)測(cè)原理,通過(guò)嵌入式web技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)水質(zhì)多參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)。本文首先介紹了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)

2、狀以及監(jiān)測(cè)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù),然后對(duì)基于光度法水質(zhì)監(jiān)測(cè)理論進(jìn)行分析研究,結(jié)合朗伯比爾定律和光電檢測(cè)原理,推導(dǎo)待測(cè)電壓與樣品濃度的關(guān)系,采用最小二乘法線性回歸算法建立模型,并利用此模型對(duì)水樣進(jìn)行監(jiān)測(cè),并設(shè)計(jì)了基于嵌入式web和CAN總線的遠(yuǎn)程水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。具體內(nèi)容包括：
　　 ⑴深入分析基于光度法的水質(zhì)檢測(cè)原理,分析測(cè)量中高濃度時(shí)出現(xiàn)偏離因素,提出了基于最小二乘法線性回歸的測(cè)量模型,并對(duì)其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了闡述和求解。
　　 ⑵

3、構(gòu)建基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)軟硬件平臺(tái),包括:選用S3C2410X作為嵌入式web服務(wù)器的CPU和設(shè)計(jì)基于ATmega128的現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。重點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,其主要包括:光路系統(tǒng)、光電檢測(cè)及處理電路、人機(jī)接口電路、報(bào)警電路、CAN通信電路等；著重分析了光路系統(tǒng)中的單色LED光源和光電傳感器的選擇等問(wèn)題,同時(shí)對(duì)光電檢測(cè)及信號(hào)處理電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。
　　 ⑶為實(shí)現(xiàn)在線水質(zhì)監(jiān)測(cè),在硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件,

4、包括:監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)軟件模塊和嵌入式web服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。節(jié)點(diǎn)軟件模塊主要包括:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、EEPROM存儲(chǔ)模塊、LCD顯示及按鍵設(shè)置、CAN通信等模塊,其中數(shù)據(jù)處理部分,采用基于最小二乘法的線性回歸模型對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,用來(lái)提高測(cè)量的精度。
　　 ⑷對(duì)嵌入式web服務(wù)器軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括:移植Linux操作系統(tǒng),編寫CAN驅(qū)動(dòng)程序,移植并配置boa server,編寫動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)CGI程序,編譯和移植嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLi

5、te,設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程客戶端整體軟件結(jié)構(gòu),并就主要功能模塊進(jìn)行了劃分,同時(shí)就嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite在水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了設(shè)計(jì),重點(diǎn)編寫了CGI訪問(wèn)SQLite的主要代碼。
　　 ⑸最后通過(guò)水質(zhì)中臭氧、余氯的實(shí)驗(yàn)原理分析,選擇適合的光電傳感器BS520以及波長(zhǎng)為510nm的單色光源,將他們應(yīng)用于所設(shè)計(jì)的在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　 實(shí)驗(yàn)表明,基于光度法原理的在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能自動(dòng)地監(jiān)測(cè)多個(gè)水質(zhì)參數(shù),對(duì)中高濃度的水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測(cè),在