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水质在线监测现场控制系统设计与实现

发布时间:2018-08-30 07:36
【摘要】:水环境污染预先警告、污染物的连续监测是环境治理的前提,其作用至关重要。随着现代传感技术、计算机应用技术以及信息传递技术等的发展,传统的以人工现场采样、实验室仪器分析为主的水质检测方式已经不再符合监测数据实时、高效、准确的要求。综合性的水质在线监测系统因为对水环境的实时获得数据、有效监测预警以及对其演变趋势的研究等方面作用重大,而将成为未来发展的新方向。因此,本文设计了基于AM3352芯片的适应于多环境的水质在线监测现场控制系统。首先,本文在阅读了大量水质监测和在线控制等相关领域文献的基础上,研究了水质监测的现状和发展趋势,介绍了综合性的水质在线监测系统的构成和工作原理,同时阐述了各子系统的具体内容和工作原理,并根据水质监测系统现有问题提出本系统的功能需求以及总体设计方案。然后,根据系统的性能要求,从软硬件两个方面,进行系统的方案比较和选择,设计了一款以AM3352芯片为核心的适应于多环境的水质在线监测现场控制系统。系统的硬件设计主要包括如下几个模块:电源模块、处理器核心模块、CPLD模块、网口模块、串口扩展模块、音频接口模块、LCD显示屏接口模块和USB接口模块等。软件设计先介绍了系统软件的开发过程,又重点介绍了音频模块的驱动程序设计以及相应的音频编解码和语音端点检测算法,并以GPMC和网口驱动模块为例对其它模块的驱动设计流程做了介绍。并对CPLD逻辑编程的设计与实现过程做了详细介绍。最后,介绍了水质在线监测现场控制系统各主要功能模块的功能测试方法、过程以及测试结果,并对系统进行了可靠性测试,保证了系统的正常稳定运行。
[Abstract]:Water pollution is forewarned. Continuous monitoring of pollutants is the premise of environmental control, and its function is very important. With the development of modern sensing technology, computer application technology and information transmission technology, the traditional water quality detection method, which is based on manual field sampling and laboratory instrument analysis, is no longer in line with the real-time and efficient monitoring data. An accurate request. The comprehensive on-line monitoring system of water quality will become a new direction in the future because of the real-time data acquisition of water environment, the effective monitoring and early warning, and the study of its evolution trend. Therefore, a water quality online monitoring and control system based on AM3352 chip is designed in this paper. Firstly, on the basis of reading a lot of literature about water quality monitoring and online control, this paper studies the current situation and development trend of water quality monitoring, and introduces the composition and working principle of a comprehensive water quality online monitoring system. At the same time, the concrete contents and working principles of each subsystem are expounded, and the functional requirements and the overall design scheme of the system are put forward according to the existing problems of the water quality monitoring system. Then, according to the performance requirements of the system, comparing and selecting the system scheme from two aspects of software and hardware, a water quality on-line monitoring field control system with AM3352 chip as the core is designed. The hardware design of the system mainly includes the following modules: power module, processor core module, network interface module, serial port expansion module, audio interface module, LCD display interface module and USB interface module. The software design first introduces the development process of the system software, and then introduces the driver design of the audio module and the corresponding audio codec and speech endpoint detection algorithm. The driver design flow of other modules is introduced with the examples of GPMC and Netport driver module. The design and implementation of CPLD logic programming are introduced in detail. Finally, the paper introduces the function test method, process and test results of the main function modules of the on-line water quality monitoring field control system, and carries on the reliability test to ensure the normal and stable operation of the system.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X84

【参考文献】

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本文编号:2212377

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