基于STM32的高性能多通道水質采集監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、健康的水質是我們日常生活中不可或缺的資源。我國是水資源占有量大國,但也是人均占有量“小國”。在人均資源不足的情況下,我國水污染量卻逐漸擴大。水質采集監(jiān)測系統(tǒng)集成了現(xiàn)代傳感器、應用電子、大數(shù)據(jù)分析、大型數(shù)據(jù)庫等先進技術,可有效采集并監(jiān)測多種水域、水源的水質狀況,是污染源監(jiān)測、水質狀況實時跟蹤、大型水質污染事故預警、輔助政策規(guī)劃的強力有效工具。目前,我國使用的水質監(jiān)測系統(tǒng),通常是基于站點或實驗室的自動或手動監(jiān)測,采集方式多是固定站點的斷面或

2、流域采集,價格昂貴、操作復雜等因素限制了監(jiān)測系統(tǒng)的推廣。本文在深入了解現(xiàn)有水質監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設備及國內外發(fā)展趨勢基礎上,設計了一套基于 STM32的小型水質監(jiān)測系統(tǒng),可實現(xiàn)多水質參數(shù)的高精度、并行采集。
  首先,根據(jù)目前水質監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,總結了水質監(jiān)測系統(tǒng)的設計需求,并結合采集參數(shù)要求制定了系統(tǒng)開發(fā)方案。其次,基于單元模塊化設計原則開發(fā)了系統(tǒng)硬件平臺,并以高集成度、多功能的設計目標完成了AD轉換、TF保存、WiFi傳輸?shù)?/p>

3、模塊的研制;針對系統(tǒng)硬件平臺中 SDIO模塊數(shù)據(jù)存取復雜的缺點,本文移植了 FATFS文件管理系統(tǒng)。再次,根據(jù)硬件平臺及數(shù)據(jù)傳輸模塊的特點,開發(fā)了與硬件平臺相配套的軟件系統(tǒng),并配以Oracle數(shù)據(jù)庫、BP神經(jīng)網(wǎng)絡等工具、模型,實現(xiàn)了采集的水質數(shù)據(jù)的可靠性保存、分析。最后,本文通過實驗室模擬測試和大連西山大水庫的現(xiàn)場采集,驗證并完善了數(shù)據(jù)操作流程和系統(tǒng)功能。
  實驗結果表明,本文實現(xiàn)了對水質的多參數(shù)并行實時監(jiān)測,成功完成了模擬量、

4、數(shù)字量等信號的采集,并實現(xiàn)了AD采集轉換、數(shù)據(jù)傳輸保存、參數(shù)綜合分析等功能。串口、WiFi等多種數(shù)據(jù)傳輸方式的協(xié)調穩(wěn)定運作,可靠地將數(shù)據(jù)從下位機傳輸?shù)搅松衔粰C軟件平臺,協(xié)助上位機完成了數(shù)據(jù)顯示、處理等工作。Oracle數(shù)據(jù)庫和BP網(wǎng)絡模型的良好工作性能,也進一步提高了水質監(jiān)測系統(tǒng)的安全性、可靠性和綜合分析能力??傊?,本文的水質監(jiān)測系統(tǒng)具有高性價比、高集成度、高靈活性、穩(wěn)定可靠、部署靈活等優(yōu)點,能與市場上許多基礎硬件設備、軟件應用無縫連接

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