远程氨氮监测系统测量部分的设计与实现

发布时间：2017-11-08 20:05

  本文关键词：远程氨氮监测系统测量部分的设计与实现

  更多相关文章： 氨氮检测 氨气敏电极 控制模型 乘积型最小二乘算法

【摘要】：水是生命之源,也是万物赖以生存和发展的基础。伴随我国经济的飞速发展,大量生活污水和工业废水未经严格处理就被排放至江河湖海当中,造成了一系列的水质污染问题。这些水质污染问题严重影响了人类以及其它物种的安全,导致了鱼虾的绝迹以及区域生态平衡的破坏。然而,氨氮是水质污染的重要污染源之一。因此,准确、快速、实时地分析出水中的氨氮含量,对于保障区域生态环境安全,避免由氨氮引起的突发事故发挥着重要作用。本文主要研究了氨气敏电极的特性和检测方法,并对氨氮检测系统进行了设计,研究成果为水质氨氮监测系统的优化设计和性能提高提供了可靠的理论基础和技术依据。具体开展的研究工作和成果包括：1)远程氨氮监测系统测量部分的算法研究。针对使用氨气敏电极进行氨氮检测时,测量过程繁琐和测量误差较大的问题,提出一种基于控制模型的氨氮测量算法,提高了氨氮的测量效率和测量精度。2)远程氨氮监测系统测量部分的机械结构设计。根据控制模型的氨氮测量算法以及化学反应要求,选用了聚四氟乙烯材料容器、风机、升降电机、加盖电机、排液夹管阀和排液泵等设计了远程氨氮监测系统测量部分的总体结构,搭建了远程氨氮监测系统测量部分的机械结构。3)远程氨氮监测系统测量部分的硬件设计。选用飞思卡尔半导体公司的16位微处理器MC9S12XS128作为系统主控MCU设计了系统的硬件控制电路,选用液晶平板电脑作为上位机人机交互模块,同时使用RS232转485模块实现了单片机和平板电脑之间的通信。4)远程氨氮监测系统测量部分的软件设计。采用智能体的软件编程方法,设计了系统的下位机软件和上位机软件。系统的下位机和上位机软件分别采用C和Visual C++语言编写,在Code Warrior和VC6.0环境下完成了编辑、编译和调试工作。5)远程氨氮监测系统测量部分的实验测试。为了验证基于控制模型氨氮测量算法的有效性,使用三种不同算法对系统进行了测试。测试结果表明基于控制模型的氨氮测量算法比传统算法测试过程简单,测量精度高,能够满足远程氨氮在线检测的要求。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X84

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本文编号：1158609