基于无线传感器网络的智能水质监测系统设计,这篇水质监测论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
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摘 要：该文设计的智能水质监测系统是一款基于无线传感器网络技术的智能水质监测平台.该智能水质监测系统核心控制模块采用S3C2440,协处理器采用stc89c54RD+单片机,stc89c54RD+单片机主要功能是辅助核心控制器模块S3C2440.该系统数据传输主要采用无线传感器网络技术,另设计WiFi、蓝牙、zigBee和G等技术作为辅助备用传输.系统核心控制器模块$3C2440A采用了Al 关键词：智能水质监测系统；无线传感器网络；$3C2440；stc89c54RD+单片机 随着社会经济的发展,工业化的深入,人类赖以生存的水体环境受到日益严重的危害,对于水源地的水质监测日益重要.而随着水质监测技术的发展,再加上为了节省人力物力成本,水质自动监测技术应用而生并在某些国家和地区得到了广泛的应用.智能水质自动监测技术作为信息时代智能化发展的产物,其主要表现为利用无线传感器网络、GPRS、数据库等技术将传统的水质监测设备设计为可以自动实时监测水质的水下智能机器人.其中这一整套技术系统则为本文中所设计的智能水质监测系统.文中将信息采集系统、数据传输系统、数据分析系统等有机结合在一起,并与互聯网和通信网络相连接实现对水质环境的智能监控.本文设计的智能水质监测系统主要采用无线传感器网络技术,通过系统终端设备中的各类传感器来采集水质环境中的各种信息,同时运用大数据平台进行后期数据分析,以此来达到对水质环境的智能化监测.在本文所设计系统中,用户可以使用手持移动终端设备进行对数据采集设备的远近程操控,极大地提高了水质监测环境的高效性和便捷性. 1系统总体框架设计 本文设计的智能水质监测系统主要采用无线传感器网络技术,通过系统终端设备中的各类传感器来采集水质环境中的各种信息,同时运用大数据平台进行后期数据分析,以此来达到对水质环境的智能化监测.同时,用户可以通过用户移动终端设备（如：电脑、手机等）对系统进行远近程操控.系统总体架构如图1所示. 在待监测的水质环境中各个需要监控的位置安装智能水质监测设备,每台设备通过安装不同用途的传感器,来实时监测水质信息.这些设备上的传感器采集到的水质信息会暂时储存在微控制器S3C2440中,然后控制器S3C2440芯片对采集到信息进行统一处理,存放到数据传输模块中,最后通过无线传感网络技术上传到服务器中.水质监测系统后台会将服务器中的数据进行调用,然后通过大数据这个平台,利用特定的算法进行数据处理,以此来预估未来某一时段的水质信息,达到“水质早知道”的目的. 用户可以通过用户终端设备进行观测和查看水质监测数据,以及查看分析处理后的水质信息动态变化图.同时,用户还可以利用用户终端设备,来控制设备在水中的位置,以详细的位置信息则会通过GPRS技术反馈到用户终端. 推送报警功能,用户可以提前设置一个数据指标范围,当水质指标超过这个推送报警范围时.设备会及时推送报警,向用户手机、电脑等智能终端发送推送报警信息和短信通知. 每台设备在水中可以独立的监测水质,也可以作为一个水质信息采集点,与多台设备利用无线通信技术,在HTFP、TCP或UDP通信协议下,形成一个大的自组织局域网络.此设计针对水域较广的地域,采集不同位置的水质信息,综合分析,是水质监测信息最终结果更加准确. 2系统硬件结构设计 在本文所设计的智能水质监测系统中,硬件是整个系统的基础,只有建立完善的硬件结构,整个系统才能稳定、准确的运行.在本文所设计系统中,我们采用模块化的硬件结构设计.此设计一方面可以简化其配置、降低设计风险、提高硬件的质量和可靠性；另一方面模块的不同组合能够满足用户的多样性需求. 2.1设备PCB原理图、电路板模块设计 2.1.1原理图设计 产品的硬件设计第一步为原理图设计,其分为两部分：数据处理主控模块与传感器采集模块.具体如图2,图3所示. 2.1.2 PCB设计 原理图设计完成后,依据原理图的划分电路板的制作也分为数据处理主控模块与传感器采集模块两个部分,具体如图所示. 具体工作原理： 当水质监测设备电量不足时,它就会浮出水面,利用太阳能电池板（1）进行充电,充电完成后,它会继续下潜回原来的位置进行水质监测工作.电路主控板（3）在潜行水质监测仪的中部,它是整台设备的技术核心,主要控制设备的正常运行工作.传感器在设备的最下端,主要来检测水质信息.根据不同的用途我们可以装不同用途的传感器,对此我们设置了传感器预留口,这样可以增加传感器数量,以备根据不同用途增加不同用途传感器. 进出水孔（5）在潜行水质监测仪的底部,设备下潜时会通过进水孔进水.以增加自身重量来达到下潜目的.上浮时,则通过上浮螺旋浆（6）来实现上浮.上内盖壳和下盖壳之前的空间为蓄水仓（2）,这是用来调整潜行水质监测仪在水中的深度,从进水孔（5）进来的水会进入蓄水仓（2）,以增加自身重量来达到下潜和调整下潜深度的目的.水平螺旋桨（7）采用异步电机,用来调整水平位置,两个电动机能异步转动,可以调整潜行水质监测仪水平移动时的方向 2.2S3C2440微处理器控制模块 S3C2440A采用了ARM920T的内核、CMOS标准宏单元、存储器单元以及采用了新的总线架构AMBA fAdvanced Microcontroller Bus Architecture）.由于AMBA低功耗、全静态、低成本,特别适合于像本文系统中所设计的这种小型终端设备的应用. 结论：关于对写作水质监测论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文水质监测论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。 智能安全监测系统在公路架桥机中应用分析 基于无线移动技术煤矿井下瓦斯监测系统 远程高清监控和网络智能WIFI报警系统设计要点 基于物联网的智能家居控制系统设计
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