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无线数据采集系统在环境监测中的设计及应用

作　者: 赵颖
导　师: 柴乔林；刘成华
学　校: 山东大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 环境自动监测数采仪 GPRS 环境监控中心平台 GIS地理信息系统
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国经济的发展和科技的进步,污染来源的类型和数量与日俱增,污染排放总量增加,环境保持工作面临着巨大压力。环境质量的好坏直接影响到人们的生活质量,因此需要依靠环境监测使人们认识环境、保护环境。21世纪初,信息技术的迅猛发展掀起了一股创新的浪潮,环境监测自动化、信息化被提上了环保部门的工作日程,环境自动监测应运而生。环境自动监测监控系统是应用计算机技术、自动化、通信网络技术等先进技术,对废水、废气、环境空气等各种环境污染指标实施连续不断的实时在线监测,然后将采集到的自动监测数据分别传送到各级环保监控中心进行数据处理的系统。环境自动监测作为监测污染源变化情况和监测环境质量的重要手段,在全国范围内形成网状体系,依靠传统的有线方式传输环境监测数据显然已经无法满足环境监测的发展要求。要解决监测点多、数据量大、布线繁琐、传输距离短等问题,就迫切需要引入新的传输方式、技术来完善国内环境监测网络,提高自动监测数据传输效率,改进环境监测工作。在这种需求的驱动下,本文主要研究了无线数据采集系统、环境自动监测系统的建立以及环境监控中心平台的应用,分析了整个项目工程设计的基本过程,主要探讨了无线数据采集技术在环境自动监测中的应用,概述了无线数据采集技术的发展、我国当前环境监测的现状以及将来的发展。本文讨论的环境自动监控系统由三部分组成：数据采集子系统、无线数据传输子系统和监控应用平台子系统。数据采集部分主要由各种各样的自动监测设备和数据采集仪器组成,采集各种环境参数,如废水、废气、环境空气等数据,然后把数据汇总到数据采集仪器上,再封包通过无线传输模式发送到服务器端。数据的发送主要依靠GPRS技术,在数采仪和服务器两端都配置GPRS模块,通过无线数据通信来实现环境监测数据的传输。最终所有的数据统一存放在服务器的数据库里,监控应用平台根据一定的权限对这些数据进行查询、统计、分析,形成各种各样的报表和发布数据。首先,本文对数采仪硬件内部结构设计进行分析,研究了数采仪内部设计与功能实现方式,深入分析了数采仪内部软件配置和功能规划。然后,研究采集传输的实现过程及监测数据应用。数采仪承载着数据采集及数据处理、转发的任务,主要实现采集、存储,并能完成与各级环保部门服务终端进行专网专线数据传输,具备独立的数据处理功能。数采仪通过RS232接口与站点自动监测设备连接,由传感器采集污染物浓度,存储在数采仪内存中。GPRS模块将环境监测数据以GPRS无线的方式进行传输,最终通过无线网络接入Internet网络与监控中心进行数据传输。在监控终端的软件应用平台是一个基于C/S与B/S架构相结合的软件平台,可以对采集到的数据进行分析、处理和统计,生成报表和各种发布数据,并将结果运用于环境预警监测中,同时运用GIS地理信息系统,使污染带扩散更加生动直观,为应急事故处理提供重要决策参考。最后,对整个工程项目的完成情况进行总结,提出了此项系统的建立给环保部门工作带来的巨大帮助以及在完成项目过程中的收获。在总结的过程中,还发现了该系统中存在的不足之处,提出了对今后工作的展望。

无线数据采集系统在环境监测中的设计及应用

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