基于GPRS的污染监测系统设计开题报告
2020-05-28 06:57:39
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
随着我国工业技术的发展,我国水环境污染的状况日益严重。加强水资源管理,保障水资源安全成为关系国计民生的大事。因此,研究污染源水质监测系统,对加强我国水环境管理,提高水质监测技术水平具有重要意义。
水质监测工作在上世纪40、50 年代还处于一个不发达的阶段。那时监测工作仅限于河流的几个断面;监测的时间也是从每月数次, 到每日数次;监测方法多系人工操作。美国在1958 年开始对俄亥俄河进行水质自动监测。1960 年纽约州的环保部门开始着手建立自动监测系统, 用以代替人工监测网的工作, 该州于1966 年安装了第一个水质自动电化学监测器。到上世纪90 年代初, 全美国水质监测系统分12个自动监测网, 共有1300 多个水质自动监测站;在日本各水域和工矿排水几乎都设立了自动监测系统,利用计算机来管理及处理数据。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题要研究或解决的问题:
该毕业设计的课题是基于GPRS污染监控系统设计,本设计采用传感技术、GPRS无线传输技术、上位机展示技术,对水质指标进行远程监控。主要内容包括:
1、系统架构设计;
2、传感器选择及GPRS模块选择;
3、通信接口设计;
4、上位机展示界面设计,需对超标污染源给出报警信息。
本课题主要采用的手段:
水质监测的指标包括流量、温度、pH 值、溶解氧、总氮、氨氮、总磷、杂质颗粒度、总大肠菌群、石油类、重金属、色度、浊度、TOC、叶绿素等100 余种,本设计选取pH 值、溶解氧、电导率、浊度、温度5个水质参数作为监控对象。
传感器选取美国Global Water 公司的WQ 系列的水质信号传感器,其参数如下表所示:
传感器 |
用途 |
测量范围 |
精度 |
工作电压 |
输出电流/mA |
WQ101 |
温度 |
-50 ~ 50 ℃ |
#177; 0.1 ℃ |
10 ~ 36 V |
4 ~ 20 |
WQ201 |
pH值 |
0 ~ 14 |
#177; 0.1 |
10 ~36 VDC |
4 ~ 20 |
WQ301 |
电导率 |
0 ~ 500 μF |
#177; 1. 0% |
12 VDC |
4 ~ 20 |
WQ401 |
溶解氧 |
0 ~ 100% |
#177; 0.5% |
10 ~36 VDC |
4 ~ 20 |
WQ701 |
浊度 |
0 ~ 200 NTU |
#177; 1.0% |
10 ~36 VDC |
4 ~ 20 |
本设计选取COMWAY WRC-626作为GPRS模块,COMWAY WRC-626无线数据采集和控制终端(RTU)是集成了模拟和数字信号采集、过程IO控制和无线数据通信诸功能于一体的高性能测控装置,可以直接接入标准变送器信号或传感器输出的模拟信号、电平信号、脉冲信号等。
上位机的控制界面使用组态王进行编写,组态软件直接通过GPRS网络实现远程采集数据和控制,若水中某中指标异常,控制界面会出现报警信息,从而实现对水污染远程监测。
系统结构如下图所示