基于GPRS的COD值远程监控系统研究

发布时间：2017-04-05 17:15

  本文关键词：基于GPRS的COD值远程监控系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着水污染形势日趋严峻和人类环保意识逐渐增强,水质快速而准确的检测已成为人们共同关注的焦点之一,相应的水质COD测量方法也逐渐从人工检测发展到远程自动监控阶段。针对目前环境监测领域中多数COD自动检测装置,存在计量方法不够灵活和累计误差较大,以及轻度污染水体检测精度不高、水质信息测报实时性不强等问题,论文对水体COD值远程监控系统进行了相关研究。论文在分析COD值自动检测技术与GPRS技术的基础上,设计了一个基于GPRS的COD值远程监控系统。针对上面提到的一些问题,论文主要研究内容包括以下几个方面:(1)连续性取样计量方法分析与装置设计。针对目前多数COD自动检测装置取样计量存在的一些问题,提出了一种可连续取样计量的方法,利用该方法所设计的装置能够实现较灵活、较高精度取样计量;(2)双波长检测法测量COD装置设计与模型建立。使用一部分已知COD浓度值的标准水样为实验样本,经过消解反应与双波长光电检测等步骤,建立基于BP神经网络的COD预测模型,并利用该模型实现对水样COD值的较高精度预测;(3)GPRS无线通信数据传输可靠性分析。采用差错控制技术、自定义数据包格式以及心跳包机制等措施以降低数据传输误码率,提高远程数据传输可靠性;(4)搭建COD值远程监控实验平台并完成实验测试。开发基于GPRS的COD值远程监控系统,完成相关软硬件设计。硬件设计部分主要包括最小系统、双波长光电检测模块、可连续性取样计量模块以及GPRS通信电路等,软件设计部分主要包括远程监控终端软件等。最后在实验平台上完成相关实验测试,并分析系统的稳定性与实用性。实验结果表明:连续性取样计量方法灵活可靠,取样计量精度满足COD自动检测装置设计要求;双波长光电检测系统对低浓度COD水样检测精准度与灵敏度较高;通过采用自定义数据包、差错控制以及心跳包机制等措施可保证GPRS数据传输可靠性,达到较理想效果。
【关键词】：双波长COD检测 连续性取样计量 GPRS 传输可靠性
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及分析11-14
• 1.2.1 国外水质COD监测研究现状11-12
• 1.2.2 国内水质COD监测研究现状12-13
• 1.2.3 GPRS技术研究现状13-14
• 1.3 论文主要研究内容及组织结构14-17
• 1.3.1 论文主要研究内容14-15
• 1.3.2 论文组织结构15-17
• 第二章 COD值远程监控系统方案设计17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 系统总体方案设计17-23
• 2.2.1 取样计量模块18-19
• 2.2.2 检测方法19-20
• 2.2.3 消解检测模块20-21
• 2.2.4 控制器模块21-22
• 2.2.5 无线通信方案22
• 2.2.6 远程监控终端22-23
• 2.3 COD值远程监控系统关键技术23-26
• 2.3.1 COD值双波长检测与连续取样计量方法24-26
• 2.3.2 GPRS远程通信可靠传输26
• 2.4 本章小结26-28
• 第三章 基于连续计量的COD值双波长检测技术28-44
• 3.1 引言28
• 3.2 基于连续计量的COD值双波长检测概述28-29
• 3.3 连续性取样计量方法29-34
• 3.3.1 活塞泵及工作原理29-30
• 3.3.2 连续性取样计量原理30-32
• 3.3.3 连续性取样计量系统结构32-33
• 3.3.4 连续性取样计量控制方法33-34
• 3.4 双波长光电检测装置34-38
• 3.4.1 双波长光电检测系统结构34-35
• 3.4.2 双波长光源驱动电路35-36
• 3.4.3 双波长光电检测电路36-38
• 3.5 BP神经网络测定COD建模38-43
• 3.5.1 人工神经网络特点38-39
• 3.5.2 BP神经网络基本原理39
• 3.5.3 BP神经网络测定COD过程39-40
• 3.5.4 BP神经网络的COD建模及训练40-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 GPRS远程通信设计与可靠性分析44-55
• 4.1 引言44
• 4.2 GPRS简介及特点44-45
• 4.2.1 GPRS分组交换通信技术44
• 4.2.2 GPRS分组交换通信技术主要特点44-45
• 4.3 GPRS通信模块45-48
• 4.3.1 GPRS通信模块选型45
• 4.3.2 西门子MC52iR3模块45-48
• 4.4 GPRS远程通信传输48-49
• 4.4.1 GPRS通信传输设计48-49
• 4.4.2 GPRS通信传输工作过程分析49
• 4.5 GPRS远程通信传输可靠性分析49-54
• 4.5.1 数据包自定义格式50-52
• 4.5.2 可靠性传输措施52-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第五章 系统平台设计与实验分析55-77
• 5.1 引言55
• 5.2 现场从机硬件系统设计55-66
• 5.2.1 最小系统55-56
• 5.2.2 连续性取样计量装置56-61
• 5.2.3 消解检测装置61-65
• 5.2.4 GPRS无线通信接口电路65-66
• 5.3 远程监控终端软件设计66-68
• 5.3.1 用户权限管理66-67
• 5.3.2 实时数据显示67-68
• 5.3.3 远程监控管理68
• 5.4 实验测试与结果分析68-75
• 5.4.1 双波长检测法测量COD实验与数据分析68-71
• 5.4.2 连续性取样计量实验与精度分析71-73
• 5.4.3 无线远程通信数据传输测试与分析73-75
• 5.5 本章小结75-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 6.1 总结77
• 6.2 进一步工作展望77-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位期间的成果84

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