中微子探测器实验环境监测系统

论文摘要

随着科学技术的发展和人类文明程度的提高,环境监测这门新兴科学的发展越来越迅速,人们对环境监测仪器的需求量也越来越大并且要求也越来越高。当前,环境监测仪器将向自动监测、系统集成和网络通讯为主的方向发展。本文介绍的中微子探测器实验环境监测系统是针对大亚湾中微子探测器的工作环境所设计的监测系统。该系统主要监测探测器的工作环境(温度、湿度、电子学部分工作电压及频率、氧气含量、室内大气压力、粉尘浓度)是否在给定的工作范围内,并能把相关信息实时传送至实验系统主机,为实验提供可靠的参考数据。同时检测工作环境中是否有烟雾、浸水或玻璃破碎等现象,并把是否有报警信号和报警的类型及位置及时呈报给实验系统主机和本地显示看板。本系统由采集终端、中继传输和监测软件三个部分组成。采集终端负责采集电子学工作的环境参量；中继传输部分收集采集终端采集的信息,并把该信息反馈给远程监测软件；监测软件则发送指令并显示反馈信息。实验证明：该系统实现了环境参量的采集功能,通过监控软件返回的信息能够如实的反映环境状况,达到了预期的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 引言
• 1.1 项目背景及意义
• 1.2 国内外环境监测设备的概况
• 1.2.1 我国环境监测设备概况
• 1.2.2 国内环境监测仪器设备与国际水平的差距
• 1.2.3 环境监测及监测仪器发展趋势
• 2 系统需求分析和传感器选型
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统方案
• 2.3 传感器的选型
• 2.3.1 数字温湿度传感器SHT11
• 2.3.2 火警提前报警的离子感烟探测器JTY-LZ-1424
• 2.3.3 氧气浓度检测传感器--型号（MODEL）ASA-88O2-I01-I
• 2.3.4 大气压力传感器JQYB-A
• 2.3.5 粉尘变送器JQBW-8AC1SD
• 2.3.6 浸水变送器JS-HG-2
• 2.3.7 玻璃破碎传感器BP02
• 3 系统硬件设计
• 3.1 电源部分
• 3.2 模拟量采集部分
• 3.2.1 基于AD7501的自校正电路
• 3.2.2 基于AD7715模拟SPI通信的A/D转换部分
• 3.3 数字量通讯部分
• 3.3.1 温湿度传感器SHT11
• 3.3.2 高精度实时时钟-SD2400E2PROM
• 3.4 开关量监测部分
• 3.4.1 多点监测报警连接方案的设计
• 3.4.2 防止误报警系统的设计
• 3.5 市电检测部分
• 3.5.1 市电电压检测电路
• 3.5.2 电网频率监测电路
• 3.6 红外通信本地显示
• 3.6.1 红外通信原理
• 3.6.2 发射端电路
• 3.6.3 接收电路
• 3.6.4 显示部分
• 4 ARM系统及网络传输
• 4.1 串口部分
• 4.1.1 串口连接电路
• 4.1.2 Linux下串口编程
• 4.2 网络传输部分
• 4.2.1 RJ45的连接电路
• 4.2.2 Linux网络设备驱动程序原理
• 4.2.3 基于socket编程介绍
• 5 系统软件设计
• 5.1 采集前端软件设计
• 5.1.1 软件流程介绍
• 5.1.2 数据采集通讯规则介绍
• 5.1.3 发送数字指令调用采集数据的规则
• 5.1.4 模块化编程体会
• 5.2 VB监测软件
• 5.2.1 基于Winsock控件的TCP/IP操作
• 5.2.2 软件说明
• 5.2.3 VB编程的若干问题说明
• 6 讨论与总结
• 6.1 问题讨论
• 6.2 总结
• 参考文献
• 个人简历
• 致谢