污染源水质在线监测系统研究与应用

摘要

随着工业技术的不断发展，新的水环境污染不断涌现出来，水环境问题成为一个不可忽视的社会问题，水环境可持续发展已经成为一个国家发展的重要基础。水环境监测作为环保各项工作的数据来源、污染度量及环境决策与管理的依据，在环保工作中具有重要作用。因此，研究水质在线监测具有重要的意义和实用价值。 论文首先通过对我国污染源水质在线监测研究与应用现状的分析，找出存在的问题，根据我国水质监测的实际情况，提出一种新型的污染源水质在线监测系统方案，使得系统能满足恶劣工作环境、稳定性、健壮性等要求，并通过互联网对污染源水质进行可靠的远程监测。 详细介绍了系统的组成与优点。整个系统分成三个部分：基站系统、数据通信系统以及中心管理系统。 然后重点介绍基站控制系统的设计与实现。基站控制系统承担从现场监测仪器采集数据向中心管理系统传输和基站在线运行控制的任务。工控机和现场监测仪器组成仪器局域网，采用MODBUS协议作为现场网络的数据传输协议，实现基站系统对监测仪器的数据采集和各种控制。 其次研究数据通信系统通信原理并设计应用层协议。根据污染源水质监测的实际情况，采用GPRS无线数据传输方式，实现中心管理系统和基站系统之间高速、稳定的无线数据传输。 最后介绍中心管理系统的设计与开发。中心管理系统设计的核心就是应用软件的编写，主要包括软件功能模块的设计及实现技术和数据库系统设计两大部分。同时利用.NET技术以及SQL Server开发了一个完整的中心管理系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题来源及其意义

1.2环境在线监测系统简介

1.2.1环境在线监测系统的概念

1.2.2环境在线监测系统的分类

1.3环境水质在线监测的发展状况

1.3.1国外环境水质在线监测的发展和现状

1.3.2我国环境水质在线监测的现状和存在的问题

1.4本论文研究内容与组织结构

第二章 系统整体设计

2.1系统架构模型

2.2系统结构划分

2.2.1监测基站系统结构

2.2.2通信系统结构

2.2.3中心管理平台

2.3系统实现关键技术

2.3.1中间件技术

2.3.2多线程技术

2.3.3 Socket通信技术

2.4本章小结

第三章 基站系统

3.1基站控制系统功能与工作模式

3.1.1系统功能

3.1.2系统的工作模式

3.2基站系统软件构成

3.2.1系统核心调度模块

3.2.2现场控制子系统

3.2.3数据采集／管理子系统

3.2.4远程传输子系统

3.2.5基站系统数据库

3.3基站系统通信功能设计

3.3.1基站系统与现场监测设备之间的通信

3.3.2基站系统与中心管理平台之间的通信

3.4本章小结

第四章数据通信系统

4.1通信系统工作模型

4.1.1 Sockets概述

4.1.2通信系统工作原理

4.1.3通信流程

4.2应用层通信协议设计

4.2.1通信协议设计要求

4.2.2通信协议制订

4.2.3通信帧数据结构设计

4.3网络通信类的声明

4.3.1客户端套接字类的声明

4.3.2服务器端套接字类的声明

4.3.3套接字类对网络事件的响应

4.4本章小结

第五章 中心管理平台

5.1系统介绍

5.2系统结构与功能模块

5.2.1系统总体结构

5.2.2系统构成

5.3功能设计

5.3.1系统控制

5.3.2信息管理

5.3.3远程操作

5.3.4报警设置

5.3.5数据管理

5.3.6数据查询

5.4数据库设计

5.4.1数据库概述

5.4.2概念结构设计

5.4.3逻辑结构设计

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1研究和开发工作总结

6.2进一步的工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要研究成果