在線水質監(jiān)測系統(tǒng)的設計.pdf

1、在線水質監(jiān)測系統(tǒng)已由單一參數便攜式水質分析儀器向多參數網絡化自動監(jiān)測系統(tǒng)的方向發(fā)展,通過現代網絡測控技術實現多個水質參數的自動監(jiān)測,并能使水質參數信息準確無誤地顯示在遠程客戶終端。因此,這就需要研究一套全天候、連續(xù)地、無人看守的在線水質監(jiān)測系統(tǒng)。本文以防止水質二次污染為前提,本著實現低碳生活的原則,對比傳統(tǒng)的化學水質分析方法,選擇基于光度法水質監(jiān)測原理,通過嵌入式web技術,最終實現水質多參數的網絡化監(jiān)測。本文首先介紹了水質監(jiān)測的研究現

2、狀以及監(jiān)測過程中的關鍵技術,然后對基于光度法水質監(jiān)測理論進行分析研究,結合朗伯比爾定律和光電檢測原理,推導待測電壓與樣品濃度的關系,采用最小二乘法線性回歸算法建立模型,并利用此模型對水樣進行監(jiān)測,并設計了基于嵌入式web和CAN總線的遠程水質監(jiān)測系統(tǒng)。具體內容包括：
　　 ⑴深入分析基于光度法的水質檢測原理,分析測量中高濃度時出現偏離因素,提出了基于最小二乘法線性回歸的測量模型,并對其數學模型進行了闡述和求解。
　　 ⑵

3、構建基于嵌入式的網絡監(jiān)測軟硬件平臺,包括:選用S3C2410X作為嵌入式web服務器的CPU和設計基于ATmega128的現場水質監(jiān)測節(jié)點。重點對節(jié)點的硬件設計進行了詳細的闡述,其主要包括:光路系統(tǒng)、光電檢測及處理電路、人機接口電路、報警電路、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題,同時對光電檢測及信號處理電路進行了詳細的設計。
　　 ⑶為實現在線水質監(jiān)測,在硬件平臺基礎上,設計系統(tǒng)軟件,

4、包括:監(jiān)測節(jié)點軟件模塊和嵌入式web服務器的實現過程。節(jié)點軟件模塊主要包括:數據采集、數據處理、EEPROM存儲模塊、LCD顯示及按鍵設置、CAN通信等模塊,其中數據處理部分,采用基于最小二乘法的線性回歸模型對其數據進行修正,用來提高測量的精度。
　　 ⑷對嵌入式web服務器軟件進行了設計,包括:移植Linux操作系統(tǒng),編寫CAN驅動程序,移植并配置boa server,編寫動態(tài)網頁訪問CGI程序,編譯和移植嵌入式數據庫SQLi

5、te,設計遠程客戶端整體軟件結構,并就主要功能模塊進行了劃分,同時就嵌入式數據庫SQLite在水質監(jiān)測系統(tǒng)中的應用進行了設計,重點編寫了CGI訪問SQLite的主要代碼。
　　 ⑸最后通過水質中臭氧、余氯的實驗原理分析,選擇適合的光電傳感器BS520以及波長為510nm的單色光源,將他們應用于所設計的在線水質監(jiān)測系統(tǒng)。
　　 實驗表明,基于光度法原理的在線水質監(jiān)測系統(tǒng)能自動地監(jiān)測多個水質參數,對中高濃度的水質參數監(jiān)測,在