移动式微型污染气体监测系统的设计

论文摘要

现代社会,大气环境污染问题日趋严重,严重阻碍可持续发展的进程。在这种情况下,为了更好的反映环境污染变化趋势,为环境管理决策提供及时、准确、全面的环境质量信息,我们在已建立的大型空气质量监测站的基础上,研发出一套可移动式的微型污染气体监测系统。系统对现有监测系统的数据进行有益补充,是研究空气污染传播与扩散特征模型的有力工具,对防治空气污染具有重要作用。本文主要采用关系数据库、自动控制和无线网络通信等前端技术,联合微型气体传感器和无线通讯系统采集环境气体数据,以鸽子为移动载体,通过对环境空气质量的监测,建立一个为环境空气质量管理运营与决策提供补充和服务,具有国内先进水平的小区域污染气体监测系统。论文内容主要有以下三个方面。(1)研制适宜鸽子佩戴集通讯、采集与定位于一体的微型系统。该微型系统由1～2种空气污染物传感器(SO2)、微GPS接收器、GPRS无线通讯模块、电源和微控制器组成,装配在鸽子背上,构成一套移动式的微型环境数据采集系统。(2)数据可视化动态显示与管理及其与现有监测系统接口。基于地理信息系统GIS强大的地图处理能力以及数据分析功能,足可完成应用模型的前期建立。地理信息系统特有的地图与数据库相连结,将带有空间位置的“立体”数据可视化显示出来,便于实时观察、查询,并根据监测标准设置警戒功能。(3)传播模型。鸽子的活动范围不受限制,可监测任意存在污染区域。以鸽子作载体的采集装置可在漂浮污染物富集的低空区域采集数据,所获得数据更加真实有效,准确性较高,有利于确定或验证污染传播模型中的关键参数,建立科学准确的污染传播模型。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的研究意义及目的
• 1.3 国内外研究情况及发展
• 1.4 论文的主要内容和组织结构
• 2 微型污染气体监测系统的总体设计
• 2.1 总体框架
• 2.2 硬件组成
• 2.3 软件系统设计
• 3 微型污染气体监测系统的功能及其实现
• 3.1 监测中心功能及其实现
• 3.2 数据存储与提取的功能与实现
• 3.3 大气扩散模型
• 4 微型污染气体监测系统测试
• 4.1 测试对象
• 4.2 监测中心的软件测试
• 4.3 数据库软件的测试
• 4.4 测试结果
• 5 总结与展望
• 5.1 论文的工作总结
• 5.2 未来工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文与参与科研项目说明
• 附录