小流域水环境治理过程信息互联与反馈系统设计
发布时间：2022-01-14 15:26
为有效提高水环境质量信息的互联准确和反馈时效性,该研究设计了小流域水环境治理过程信息互联与反馈系统。在硬件配置中,将MSP430F1611芯片作为控制主体,结合D/A信息转换处理器对小流域环境信息进行采集、传输和处理,并利用ZigBee局域网实现水环境治理数据的共享互联;在软件环境中,将"信息采集-信息互联传输-信息反馈"作为核心思想,构建节点神经层特征信号最佳拓扑结构,利用神经网络和ZigBee协议设计信息采集、无限互联通信和反馈结构,对采集到的信息特征属性进行关联处理,实现对水环境质量信息的采集、存储管理和反馈互联。结果表明,该系统的信息互联准确性较高,信息反馈过程可保持在4 s之内,充分说明了该系统的有效性。
【文章来源】：环境保护科学. 2020,46(04)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
水环境治理网络结构图
结构的联系处理[7]。MSP430F1611芯片内部包括16位Timer_A(3个捕获/比较寄存器）和8通道12位A/D、16位D/A信息转换处理器、差异化信息通用传输端口等结构，可有效地实现数据存储和处理，D/A信息转换处理器和差异化信息通用传输端口可以有效地减少硬件设备操作复杂度[8]。另外，还在硬件环境中设定了3组16位数的定时互联管理模块，可有效地实现对8个通道的信息联通处理，保证对不同通道中的数据信息进行迅速逼近转换和反馈[9]。系统硬件设备基础配置结构见图3。图2水环境治理网络结构图图3系统硬件结构基础配置由于在对小流域水环境治理过程中的信息进行采集和管理时极易受到环境因素的影响，因此需根据水环境治理网络结构进一步优化系统硬件环境，改善结构层级。在MCU端完成ZigBee协议运行过程中，海量治理数据会使MCU端出现负荷过大问题[10]，因此，需结合SOCC-2520电子芯片和ZigBee协议进行优化，即在SOCC-2520电子芯片中添加微型SPI通讯处理设备和7051单片模拟机，保持其电子芯片与微型处理器之间采用串口交流模式进行连接，提高系统硬件配置之间的严密性和时效性[11]。第4期刘雪洁等：小流域水环境治理过程信息互联与反馈系统设计63
息互联传输过程见式（4）。Q=12R×m∑0sgnmln(×z)(lim0→∞z×(iu))（4）然后根据信息互联结果，实现小流域水环境治理过程信息的反馈处理。1.2.3信息反馈过程基于上述分析进行水环境治理信息的反馈处理。在无线管理网关中对采集到的特征信息进行协调处理，结合ZigBee协调组织技术以及CPRS无线穿管网关对采集到的特征信息进行相关性分析。反馈模块可对不同层级信息进行反馈存储，并保障信息反馈的有效性和准确性。设计反馈模块见图7。在信息反馈过程中，首先将互联信息保存至存储器中，并从中提取出水文数据、水质监测数据和敏感区数据等内容见式（5）。G=(Q+vt)×tg（5）式（5）中：G为小流域水环境治理信息提取模型，t表示时间；v为t时间内信息增长速度；g为信息类别数。在此基础上，结合不同类别数据的传输通道实现小流域水环境治理信息的反馈，见式（6）。图7水环境质量信息反馈模块J=Q+vtG×y（6）式（6）中：y为不同类别数据的传输通道。综上所述，本设计实现了对小流域水环境质量过程中信息的有效互联和及时反溃2实验测试与结果分析为了验证所提的小流域水环境治理过程信息互联与反馈系统的有效性，进行了如下对比检测。为保证实验的可对比性，将文献[3]中的基于B/S的信息调查反馈系统和文献[4]中的基于窄带物联网的水上环境监控反馈系统作为对照。2.1实验环境操作系统：Windows10，内存：4GB，硬盘4000GB以上，网卡：100M/S带宽以太网卡，CPU：PIII800以上，局域网络主要通过ADSL的?
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市水环境综合整治工程原理与系统方法[J]. 刘翔,李淼,周方,王慧,管运涛,王继华. 环境工程. 2019(10)
[2]浅谈水质自动监测技术在水环境保护中的应用[J]. 孙硕. 化工管理. 2019(23)
[3]一种基于窄带物联网的水上环境监控系统设计[J]. 李涛,杨春杰,田耕. 单片机与嵌入式系统应用. 2019(08)
[4]基于多重加权树的无线传感网络数据库查询系统设计[J]. 欧阳柏成,王俊炀. 信息通信. 2019(06)
[5]基于B/S的信息调查反馈系统的设计与实现[J]. 方珍. 内蒙古民族大学学报(自然科学版). 2019(02)
[6]基于无线传感技术的微型计算机信息管理系统[J]. 张海涛,胡志朋. 计算机技术与发展. 2019(06)
[7]水源保护区清洁小流域治理智能决策系统[J]. 邵红艳,张仁贡. 节水灌溉. 2018(09)
[8]浅谈城市河道水环境综合整治[J]. 王航. 环境工程. 2018(06)
[9]流域水生态监测网络系统设计——以辽河流域为例[J]. 刘鹏. 环境保护科学. 2018(03)
[10]基于远程信息反馈系统的设计制造协同化研究[J]. 刘镇玺,高连生. 中国高新科技. 2018(02)
硕士论文
[1]无线传感器网络节点动态采样策略研究[D]. 李腾飞.安徽理工大学 2017
本文编号：3588749
【文章来源】：环境保护科学. 2020,46(04)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
水环境治理网络结构图
结构的联系处理[7]。MSP430F1611芯片内部包括16位Timer_A(3个捕获/比较寄存器）和8通道12位A/D、16位D/A信息转换处理器、差异化信息通用传输端口等结构，可有效地实现数据存储和处理，D/A信息转换处理器和差异化信息通用传输端口可以有效地减少硬件设备操作复杂度[8]。另外，还在硬件环境中设定了3组16位数的定时互联管理模块，可有效地实现对8个通道的信息联通处理，保证对不同通道中的数据信息进行迅速逼近转换和反馈[9]。系统硬件设备基础配置结构见图3。图2水环境治理网络结构图图3系统硬件结构基础配置由于在对小流域水环境治理过程中的信息进行采集和管理时极易受到环境因素的影响，因此需根据水环境治理网络结构进一步优化系统硬件环境，改善结构层级。在MCU端完成ZigBee协议运行过程中，海量治理数据会使MCU端出现负荷过大问题[10]，因此，需结合SOCC-2520电子芯片和ZigBee协议进行优化，即在SOCC-2520电子芯片中添加微型SPI通讯处理设备和7051单片模拟机，保持其电子芯片与微型处理器之间采用串口交流模式进行连接，提高系统硬件配置之间的严密性和时效性[11]。第4期刘雪洁等：小流域水环境治理过程信息互联与反馈系统设计63
息互联传输过程见式（4）。Q=12R×m∑0sgnmln(×z)(lim0→∞z×(iu))（4）然后根据信息互联结果，实现小流域水环境治理过程信息的反馈处理。1.2.3信息反馈过程基于上述分析进行水环境治理信息的反馈处理。在无线管理网关中对采集到的特征信息进行协调处理，结合ZigBee协调组织技术以及CPRS无线穿管网关对采集到的特征信息进行相关性分析。反馈模块可对不同层级信息进行反馈存储，并保障信息反馈的有效性和准确性。设计反馈模块见图7。在信息反馈过程中，首先将互联信息保存至存储器中，并从中提取出水文数据、水质监测数据和敏感区数据等内容见式（5）。G=(Q+vt)×tg（5）式（5）中：G为小流域水环境治理信息提取模型，t表示时间；v为t时间内信息增长速度；g为信息类别数。在此基础上，结合不同类别数据的传输通道实现小流域水环境治理信息的反馈，见式（6）。图7水环境质量信息反馈模块J=Q+vtG×y（6）式（6）中：y为不同类别数据的传输通道。综上所述，本设计实现了对小流域水环境质量过程中信息的有效互联和及时反溃2实验测试与结果分析为了验证所提的小流域水环境治理过程信息互联与反馈系统的有效性，进行了如下对比检测。为保证实验的可对比性，将文献[3]中的基于B/S的信息调查反馈系统和文献[4]中的基于窄带物联网的水上环境监控反馈系统作为对照。2.1实验环境操作系统：Windows10，内存：4GB，硬盘4000GB以上，网卡：100M/S带宽以太网卡，CPU：PIII800以上，局域网络主要通过ADSL的?
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市水环境综合整治工程原理与系统方法[J]. 刘翔,李淼,周方,王慧,管运涛,王继华. 环境工程. 2019(10)
[2]浅谈水质自动监测技术在水环境保护中的应用[J]. 孙硕. 化工管理. 2019(23)
[3]一种基于窄带物联网的水上环境监控系统设计[J]. 李涛,杨春杰,田耕. 单片机与嵌入式系统应用. 2019(08)
[4]基于多重加权树的无线传感网络数据库查询系统设计[J]. 欧阳柏成,王俊炀. 信息通信. 2019(06)
[5]基于B/S的信息调查反馈系统的设计与实现[J]. 方珍. 内蒙古民族大学学报(自然科学版). 2019(02)
[6]基于无线传感技术的微型计算机信息管理系统[J]. 张海涛,胡志朋. 计算机技术与发展. 2019(06)
[7]水源保护区清洁小流域治理智能决策系统[J]. 邵红艳,张仁贡. 节水灌溉. 2018(09)
[8]浅谈城市河道水环境综合整治[J]. 王航. 环境工程. 2018(06)
[9]流域水生态监测网络系统设计——以辽河流域为例[J]. 刘鹏. 环境保护科学. 2018(03)
[10]基于远程信息反馈系统的设计制造协同化研究[J]. 刘镇玺,高连生. 中国高新科技. 2018(02)
硕士论文
[1]无线传感器网络节点动态采样策略研究[D]. 李腾飞.安徽理工大学 2017
本文编号：3588749
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