基于嵌入式系統(tǒng)的庫區(qū)環(huán)境水質(zhì)在線監(jiān)測管理系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在我國,大中型水庫作為生活和工農(nóng)業(yè)用水的水源地之一,其水質(zhì)優(yōu)劣直接關(guān)系到人民群眾的用水安全和社會的可持續(xù)發(fā)展,而生活廢水和工業(yè)污水的任意排放正使庫區(qū)水環(huán)境面臨富營養(yǎng)化、重金屬超標(biāo)等嚴(yán)重威脅。由于庫區(qū)水流緩慢,污染物在水體中的稀釋擴散能力減弱,水體的自凈能力降低,水污染治理將非常困難。因此亟需對庫區(qū)水質(zhì)進(jìn)行實時、連續(xù)監(jiān)測,做到水污染的早發(fā)現(xiàn)、早處理,盡量避免水污染事故的發(fā)生。而現(xiàn)有的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)又存在各種局限性,難以滿足庫區(qū)水質(zhì)自動監(jiān)

2、測的要求。
　　針對眾多庫區(qū)的環(huán)境水質(zhì)自動監(jiān)測需求,本課題提出一種由微型多參數(shù)水質(zhì)檢測儀、無線傳感網(wǎng)絡(luò)和嵌入式監(jiān)控平臺組成的庫區(qū)水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)方案。為了管理和分析該監(jiān)測系統(tǒng)收集到的海量水質(zhì)數(shù)據(jù),并考慮庫區(qū)水質(zhì)在線監(jiān)測的其他特殊需求,設(shè)計實現(xiàn)了一種基于嵌入式Android操作系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了一種新型的水質(zhì)評價與預(yù)警模型,并借助 AchartEngine以圖形化的形式輸出評價結(jié)果與預(yù)警信息。實驗表明:此系統(tǒng)能

3、夠正確接收水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)并解析,也能夠及時監(jiān)測到水質(zhì)異常信號并告警,人機交互界面友好,基本滿足了庫區(qū)水質(zhì)在線自動監(jiān)測的各種重要功能需求。
　　本文主要完成的工作包括以下幾個方面:
　　①分析了水質(zhì)在線自動監(jiān)測領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀,并論證了建立庫區(qū)水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的意義與可行性;
　?、诓捎弥把兄频奈⑿投鄥?shù)水質(zhì)在線檢測儀作為水質(zhì)采樣單元,提出了基于6LoWPAN協(xié)議的庫區(qū)水質(zhì)監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)方案,制定了庫區(qū)水質(zhì)

4、在線監(jiān)測系統(tǒng)的總體方案;
　?、劢榻B了嵌入式水質(zhì)監(jiān)控平臺的主要接口電路,并對選用的Android操作系統(tǒng)進(jìn)行了定制,同時為串口,LCD顯示屏和觸摸屏等外設(shè)移植了驅(qū)動程序;
　?、芙⒘藥靺^(qū)水質(zhì)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的概念模型、面向?qū)ο竽Ｐ图跋到y(tǒng)層次結(jié)構(gòu)模型,并設(shè)計了一種水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議;
　　⑤建立了用于評價庫區(qū)單個監(jiān)測節(jié)點水質(zhì)、實時綜合水質(zhì)和歷史綜合水質(zhì)的水質(zhì)評價模型,并設(shè)計了由狀態(tài)預(yù)警和趨勢預(yù)警相結(jié)合的水質(zhì)預(yù)警模型;