文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
环境水质在线监测系统智能主节点的研究与设计
姓名:金鹏
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:陈锋
20100501
摘要大差距。本文针对上述问题,研究并实现了环境水质在线监测的主节点,与实验室已有工作成果组成完整的环境水质在线监测系统,使其能够对较大水域的水质⒒肪乘试谙呒嗖庵悄苤鹘诘愕挠布杓朴胧迪型和设计。其中,硬件设计主要解决了包括系统的供电问题、主控芯片的选型和水对人类的重要性是不言而喻的。近年来,我国水环境质量状况每况愈下,重大水质污染事件频发,迫切要求我国进一步加大对水资源的监测与保护力度。水质监测是水资源环境管理与保护的基础,对经济和社会的可持续发展具有重要的意义。目前,国外的水质监测技术和设备都较先进,但是价格和运行成本较高,并且存在技术壁垒;近年来国内的水质监测技术发展很快,但是无论从检测精度或检测指标的数量上都难以满足在线检测的需要,与国外先进水平相比还存在很进行实时监测,并将检测数据实时发送到远端监控中心。本系统可以对突发排污进行报警,以实现快速响应。同时,连续监测能够为水质建模与预警提供了重要的基础数据。本文的主要工作包括:在深入研究环境水质监测现场的环境要求的基础上,设计了水质监测主节点的硬件架构,对各个模块的功能和需求进行了详细分析,完成了对各个模块的选通信模块设计等。⒒肪乘试谙呒嗖庵悄苤鹘诘愕娜砑杓朴胧迪在水质监测主节点的硬件架构基础上,.完成了对主节点的软件设计。首先选择适当的嵌入式操作系统,在此操作系统之上,移植相关硬件驱动,作为主节点应用程序的开发平台。主节点应用程序包括数据采集与处理子程序、通讯子程序、人机界面等。⒗胱哟ǜ衅髌频脑谙吒俜椒深入研究离子传感器漂移的在线跟踪方法。弓胱頳乘支持向量机回归对传感器的漂移进行自动跟踪,通过补偿因子的推理,实现了传感器漂移的智能修关键词:环境水质,在线监测,支持向量机,传感器,漂移跟踪正。
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掣作者签名:么纽一形但,,,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入有文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签字日期:导师签名:
第一章绪论研究背景个重点监控湖中,满足嗨实个,%;类水质的觯%;嗨实个,,但是水污染形势仍然非常严峻,水污染的治理任重而道远。设备对水质进行离线分析,存在耗时长、样品不易保存等缺点。基于计算机自动我国淡水资源总量丰富,为趍既蛩试吹%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,名列世界第四位嗣裢。但是,我国的人均水资源量只有,仅为世界平均水平的,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低%左右,主要污染物排放总量减少%的约束性指标。到年,“十一五”污染减排的两项约束性指标是指化学需氧量的二氧化硫排放量分别比年下降%,,喝ü乇硭廴疽廊谎现兀雌叽笏邓首芴逦V卸任廴荆浙闽区河流水质为轻度污染,西北诸河水质为优,西南诸河水质良好,湖泊库挥Q侍馔怀觥条河流龆厦嬷校琁类、~%⒊そ首芴良好,松花江为轻度污染,黄河、淮河、辽河为中度污染,海河为重度污染;质的个,:妥芰住T诩嗖庥Q刺龊中,,%。以上数据表明,我国在水污染控制方面已经取得了初目前主要的水质监测方法是从水源地人工采样,然后利用实验室的各种仪器化技术的水质监测系统,能够利用传感器或者生物感应器,实现水质参数的快速检测,并将监测数据通过网络传输到远程监测中心的服务器。如果某种污染物的浓度发生异常,环境监管部门能够快速响应和处理。
传统的固定监测设备不断自动化、智能化。例如法国旧腃在环境水质监测的国内外现状质监测仪,开始时属于瞬时测定仪,连续多参数水质测