基于MSP430西宁市湟水河水环境监测系统设计
发布时间：2021-04-18 13:23
随着经济社会的快速发展,工业用水和生活用水量逐渐增加,资源过度开发和利用,水污染现象日趋严重,生态环境保护和治理问题日益突出。湟水河位于青海省西宁市,为该地区工农业用水提供水源保障,其水质优良直接影响该地区经济社会的发展。如何高效、实时、便捷地监测其水质变化情况已成为广大科技工作者研究的重要内容。传统水质监测常采用人工实地取样或有线传输方式,这需要投入大量的人力物力,且达不到预期的效果。本文设计了一种基于MSP430的智能水质监测系统,主要包括:（1）系统由MSP430控制电路、电源系统、信号采集电路、GPRS模块、LCD显示模块、RS232模块和上位机LabVIEW及手机APP等组成。（2）设计了各模块接口电路图,利用各传感器采集水质因子pH值、浑浊度、水温度、水流速和图像等信息,经MSP430微处理器处理,通过上位机LabVIEW和手机APP端输出监测结果。（3）设计了太阳能电池板和干电池相结合的双电源供电系统,利用SD卡存储模块,实时保存采集数据,结合GPRS（SIM900A）无线通信模块传输采集数据。MSP430主控芯片通过指令来控制GPRS模块,并按一定的时间间隔向用户手机终...
【文章来源】：青海师范大学青海省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体设计结构图
具有ＬＣＤ显示、ＰＣ端上位机和Ａｎｄｒｏｉｄ手机ＡＰＰ显示三种形式［４｜】，以便用户??实时查看水环境信息。??系统总体设计结构图如图２－１所示。便携式太阳能光伏板作为智能监测系统??的电源模块，各传感器模块和显示模块的电源接口通过继电器与其相连，数据接??口与单片机相连。上位机软件系统以ＬａｂＶＩＥＷ为开发平台设计［４２】，与下位机硬??件系统采用串口协议进行通信，主要实现对下位机数据进行处理、显示、存储等??功能。??ｐＨ传感器、水温传感器、水流速传感器、浑浊度传感器及摄像头传感器所采??集的数据，由ＭＳＰ４３０微控制器处理，保存至ＳＤ卡模块，同时，在ＬＣＤ显示??屏显示实时参数，或通过串口通讯送入上位机查看，或经由ＧＰＲＳ模块远程传送??至Ａｎｄｒｏｉｄ智能手机ＡＰＰ查看ｆ４３＂４５］，实现了对水质环境远程监测的目的。??Ｐｉ远程监??测端??？?？?？?？?？?？??？?？？??？？?＊?Ｉ?？?？?？??ＧＰＲＳ??（Ｃｗ＞）?（Ｃｗ））?（Ｃｗ））?ｊ??（ｃ＾＞）??温；］同同??度速＃像??感感￥感?本地随时监测??ｎｏ?ｎｏ?〇〇??ｗｗ?ｗｗ??图２－１系统总体设计结构图??２．３传感器模块介绍??７??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无线传感器网络的水环境监测系统设计与实现[J]. 许龙飞,聂菊根,马向进,吕海林,杨静. 数字技术与应用. 2018(09)
[2]城镇化对湟水河上游水质和底栖动物群落结构的影响[J]. 李宁,陈阿兰,杨春江,孙瑜旸,马国良,马琪. 生态学报. 2017(10)
[3]湟水河流域近50年来农业气候资源变化[J]. 刘义花,周强,鲁延荣,李红梅. 中国农学通报. 2016(12)
[4]基于无人机技术的水质监测采样装置[J]. 刘国洋,王宇,魏茂源,李楠. 电子测试. 2016(08)
[5]STM32的GPRS农田多点图像传输系统设计[J]. 周亚强,马俊,杜军. 单片机与嵌入式系统应用. 2015(10)
[6]村镇河道水质在线监测系统的设计与实现[J]. 彭程,吴华瑞,缪祎晟. 计算机工程与设计. 2015(09)
[7]2013年湟水河流域西宁段水污染治理研究[J]. 刘陆. 山东农业工程学院学报. 2015(05)
[8]气候变化下湟水河西宁段区域水文变化研究[J]. 赫晓慧,王芳,龚家国,马国军. 人民黄河. 2015(09)
[9]基于ZigBee技术的无线气象数据采集系统的设计与实现[J]. 龚贤创,杨维发,杨代才,陈宁,谢从刚. 气象科技. 2015(04)
[10]基于Android平台的智能短信发送器[J]. 张亚娟,陈宇慧. 计算机系统应用. 2015(06)
硕士论文
[1]基于GPRS无线通信模块的水质监测系统[D]. 乔新凯.南京大学 2018
[2]基于GPRS的远程水质监测与分析系统的研究[D]. 赖清.南昌大学 2017
[3]基于Web的水质在线远程监测系统设计[D]. 韩杰.北方工业大学 2017
[4]基于无线传感器网络的水质监测系统研究[D]. 谭大国.安徽理工大学 2016
[5]基于GPRS的COD值远程监控系统研究[D]. 陈金龙.江苏大学 2016
[6]基于ZigBee/GPRS/WebGIS的黄河兰州段水环境监测系统的设计[D]. 张银元.兰州交通大学 2016
[7]水产养殖环境因子自动检测与控制系统设计[D]. 董亚男.青海师范大学 2015
[8]基于嵌入式系统的库区环境水质在线监测管理系统设计[D]. 代子文.重庆大学 2014
[9]潇河流域水资源水环境监测系统研究[D]. 何利昌.太原理工大学 2014
[10]基于WSN的水资源实时监测数据采集系统的研究[D]. 程甜华.南昌大学 2013
本文编号：3145548
【文章来源】：青海师范大学青海省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体设计结构图
具有ＬＣＤ显示、ＰＣ端上位机和Ａｎｄｒｏｉｄ手机ＡＰＰ显示三种形式［４｜】，以便用户??实时查看水环境信息。??系统总体设计结构图如图２－１所示。便携式太阳能光伏板作为智能监测系统??的电源模块，各传感器模块和显示模块的电源接口通过继电器与其相连，数据接??口与单片机相连。上位机软件系统以ＬａｂＶＩＥＷ为开发平台设计［４２】，与下位机硬??件系统采用串口协议进行通信，主要实现对下位机数据进行处理、显示、存储等??功能。??ｐＨ传感器、水温传感器、水流速传感器、浑浊度传感器及摄像头传感器所采??集的数据，由ＭＳＰ４３０微控制器处理，保存至ＳＤ卡模块，同时，在ＬＣＤ显示??屏显示实时参数，或通过串口通讯送入上位机查看，或经由ＧＰＲＳ模块远程传送??至Ａｎｄｒｏｉｄ智能手机ＡＰＰ查看ｆ４３＂４５］，实现了对水质环境远程监测的目的。??Ｐｉ远程监??测端??？?？?？?？?？?？??？?？？??？？?＊?Ｉ?？?？?？??ＧＰＲＳ??（Ｃｗ＞）?（Ｃｗ））?（Ｃｗ））?ｊ??（ｃ＾＞）??温；］同同??度速＃像??感感￥感?本地随时监测??ｎｏ?ｎｏ?〇〇??ｗｗ?ｗｗ??图２－１系统总体设计结构图??２．３传感器模块介绍??７??
??图２－３?ｐＨ计传感器实物图???表２－２?ｐＨ电极主要技术参数????技术参数???供电电压?＋５．００Ｖ?测量范围?０－１４??适应温度?０－６０°Ｃ?测量精度?±０．１?（２５°Ｃ）??响应时间?＜ｌｍｉｎ?接口类型?ＢＮＣ接口???（３）浑浊度传感器??浑浊度是ＭＳＰ４３０系列单片机是检测水环境质量的常规参数之一。浑浊度是??水样光学性质的一种表达形式，与水中颗粒的数目、大小、折光率及入射光的波??长有关。它反映了水对光的散射和吸收能力，所以浑浊度传感器是利用光学原理，??通过测量溶液中的透光率和散射率，进而判断溶液的浑浊度情况，最终达到水质??监测的目的。引起水体浑浊的主要原因是由于水中一些小的泥沙、看不见的无机??物、微小的颗粒和一些浮游生物等悬浮物所造成。传感器的内部使用了一个红外??线对管，所以，当光线穿过一定的水量时，水的浑浊程度取决于光线的透过量。??如果水越浑浊，那么透过的光就会越少，所采集的电信号就越弱；相对的，水越??清澈，透光度越好，采集的电信号越强。从而判断出水的浑浊程度。其实物图如??图２－４所示，主要技术参数如表２－３所示。??Ｐ?＾??Ｖ?？公??图２－４浑浊度传感器实物图??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无线传感器网络的水环境监测系统设计与实现[J]. 许龙飞,聂菊根,马向进,吕海林,杨静. 数字技术与应用. 2018(09)
[2]城镇化对湟水河上游水质和底栖动物群落结构的影响[J]. 李宁,陈阿兰,杨春江,孙瑜旸,马国良,马琪. 生态学报. 2017(10)
[3]湟水河流域近50年来农业气候资源变化[J]. 刘义花,周强,鲁延荣,李红梅. 中国农学通报. 2016(12)
[4]基于无人机技术的水质监测采样装置[J]. 刘国洋,王宇,魏茂源,李楠. 电子测试. 2016(08)
[5]STM32的GPRS农田多点图像传输系统设计[J]. 周亚强,马俊,杜军. 单片机与嵌入式系统应用. 2015(10)
[6]村镇河道水质在线监测系统的设计与实现[J]. 彭程,吴华瑞,缪祎晟. 计算机工程与设计. 2015(09)
[7]2013年湟水河流域西宁段水污染治理研究[J]. 刘陆. 山东农业工程学院学报. 2015(05)
[8]气候变化下湟水河西宁段区域水文变化研究[J]. 赫晓慧,王芳,龚家国,马国军. 人民黄河. 2015(09)
[9]基于ZigBee技术的无线气象数据采集系统的设计与实现[J]. 龚贤创,杨维发,杨代才,陈宁,谢从刚. 气象科技. 2015(04)
[10]基于Android平台的智能短信发送器[J]. 张亚娟,陈宇慧. 计算机系统应用. 2015(06)
硕士论文
[1]基于GPRS无线通信模块的水质监测系统[D]. 乔新凯.南京大学 2018
[2]基于GPRS的远程水质监测与分析系统的研究[D]. 赖清.南昌大学 2017
[3]基于Web的水质在线远程监测系统设计[D]. 韩杰.北方工业大学 2017
[4]基于无线传感器网络的水质监测系统研究[D]. 谭大国.安徽理工大学 2016
[5]基于GPRS的COD值远程监控系统研究[D]. 陈金龙.江苏大学 2016
[6]基于ZigBee/GPRS/WebGIS的黄河兰州段水环境监测系统的设计[D]. 张银元.兰州交通大学 2016
[7]水产养殖环境因子自动检测与控制系统设计[D]. 董亚男.青海师范大学 2015
[8]基于嵌入式系统的库区环境水质在线监测管理系统设计[D]. 代子文.重庆大学 2014
[9]潇河流域水资源水环境监测系统研究[D]. 何利昌.太原理工大学 2014
[10]基于WSN的水资源实时监测数据采集系统的研究[D]. 程甜华.南昌大学 2013
本文编号：3145548
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