城市污水水样自动采集和监测系统的研究

论文摘要

随着我国社会和经济的高速发展,城市环境污染特别是水环境的污染问题日趋严重,已成为社会关注的焦点。大力加强水环境监控力度势在必行,然而由于种种原因,水环境监控的监控效果差强人意,对污染源的控制力度仍然较弱。本文从水环境监控设备的角度出发,分析了我国现有落后的水环境监控设备对进一步加强水环境监控力度带来的负面影响。因此高效多功能的水环境监控设备的研究及开发是水环境监控力度进一步加强的必要条件。文中详细分析了现有水环境监控设备的缺点并参考国外同类产品,提出了城市污水自动采集和监控系统的研究与初步设计。该系统使用覆盖全市范围的GPRS无线网络技术使一套主系统同时监控多套现场子系统,实现了在低投入的情况下及时准确采样和水质在线监控的功能。现场子系统具有较好的便捷性和广泛的现场适应能力,可在大多数场所实现取样和水质监控任务,因此可以有效的提高水质监控效率,加强对污染源的控制力度。本文完成了系统整体的初步设计,解决了该系统的两个关键技术——水样准确性和远程无线通讯,并对现场采集子系统和主控系统进行了设计,同时也提出了将来进一步完善的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 我国水环境污染状况
• 1.2 水环境治理国内外发展状况
• 1.3 国内外水环境监控发展状况
• 1.3.1 我国水环境监控现状及系统研究的意义
• 1.3.2 国内外同类产品发展情况及存在的问题
• 1.4 论文的研究内容及结构
• 2 城市污水水样自动采集和监控系统整体性能分析
• 2.1 水样采集性能分析
• 2.2 监控性能分析
• 2.3 无线通讯性能分析
• 2.4 整体工作模式和控制方式
• 2.5 系统应具有的优势
• 2.6 系统的应用场合
• 3 城市污水水样自动采集和监控系统整体方案设计
• 3.1 系统总体结构和技术要求
• 3.1.1 系统总体结构和工作原理
• 3.1.2 系统整体技术要求
• 3.2 系统运行总流程
• 3.2.1 整体运行流程
• 3.2.2 无线通讯总流程
• 3.2.3 子机运行总流程
• 4 城市污水水样自动采集子系统的设计
• 4.1 子机整体结构和设备分布
• 4.2 子机关键技术
• 4.2.1 采样误差分析
• 4.2.2 减少采样误差措施
• 4.3 外回路设计
• 4.3.1 外回路流程设计
• 4.3.2 外置水泵的设计与选型
• 4.3.3 格栅系统设计
• 4.4 内回路设计
• 4.4.1 内回路流程设计
• 4.4.2 水样池的设计
• 4.4.3 内置气泵的选型和设计
• 4.5 取样子流程设计
• 4.5.1 取样子流程
• 4.5.2 水样定容装置的设计
• 4.5.3 水样瓶组设计
• 4.5.4 水样定位与水样密封设计
• 4.6 在线监控流程
• 4.7 辅助流程
• 4.7.1 反冲洗流程
• 4.7.2 1000 ml取样流程
• 4.7.3 流量自检
• 4.8 时间核算
• 5 基于GPRS城市污水水样自动采集系统的数据传输
• 5.1 GPRS远程无线传输原理
• 5.1.1 GPRS概述
• 5.1.2 GPRS的网络安全
• 5.1.3 GPRS在工业应用领域的意义
• 5.2 GPRS在系统中的应用
• 5.2.1 系统GPRS远程控制流程
• 5.2.2 数据通讯协议
• 5.3 GPRS通讯模块的设定
• 5.3.1 GPRS通讯模块概述
• 5.3.2 GPRS通讯模块的设定
• 6 城市污水水样自动采集和监控系统主机的设计
• 6.1 主机硬件和功能需求
• 6.2 主机信息传输格式
• 6.2.1 主机命令的发布
• 6.2.2 主机状态信号及确认信息的发布
• 6.3 主机信息接收
• 6.3.1 主机水质数据的接收
• 6.3.2 主机确认、状态及其他信息的接收
• 6.4 主机GPRS通讯主程序的设定
• 6.4.1 GPRS控制软件的设定
• 6.4.2 主机与GPRS控制程序的连接
• 6.5 主机主要界面介绍
• 6.5.1 主机系统菜单
• 6.5.2 主机监控界面
• 6.5.3 主机通讯状态监视界面
• 6.5.4 主机设置子机界面
• 6.5.5 主机命令发布界面
• 7 总结与展望
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 未来展望
• 8 致谢
• 参考文献