基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的刷卡排污智能監(jiān)測(cè)監(jiān)控采樣系統(tǒng)

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 課題 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的刷卡排污遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控——采樣子系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 電子信息工程學(xué)院 專業(yè)（方向） 應(yīng)用電子技術(shù)（通信）專業(yè) 班 級(jí) xxxxxx 學(xué) 號(hào) xxxxxxxxxx 姓 名 xxxxxxxxx 完成日期 2012年12月2日 指導(dǎo)教師 xxxxxxxxxx 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的刷卡排污遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的刷卡排污遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控 ——采樣子系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 現(xiàn)在無(wú)論是工業(yè)、生活等，污染問(wèn)題都在加

2、劇，而且環(huán)境污染問(wèn)題又存在“全方面、全天候、全時(shí)制”的特點(diǎn)，在管理工作方面又是“點(diǎn)多、面廣、量大”。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源（COD、PH值、氨氮含量）等污水監(jiān)測(cè)因子的有效監(jiān)測(cè)、控制排放和樣本采集，我們采用了科學(xué)化、信息化、自動(dòng)化的現(xiàn)代高科技手段，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制要求，研發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)排污、采樣自動(dòng)控制系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)合理的排污收費(fèi)及信息管理。實(shí)際運(yùn)用表明，該系統(tǒng)精度高，運(yùn)行穩(wěn)定，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)上上位機(jī)和下位機(jī)的高效通信，實(shí)現(xiàn)了排污、采樣自動(dòng)化控制，是我們倡導(dǎo)綠色環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展之一。 關(guān)鍵詞：環(huán)境污染 物聯(lián)網(wǎng) GPRS 25 ABSTRACT No

3、w whether industry、life, pollution problems are on the rise, and environmental pollution problems are "all aspects, all-weather, full-time system" characteristics, in the management work is "point more、wide coverage and large quantity". In order to realize the pollution sources (COD、PH value、ammonia

4、 nitrogen content) sewage monitoring factor of the effective monitoring, control emissions and sample collection, we adopt the scientific, information, automation of modern high-tech means, in view of the field control requirements, developed based on content networking technology of pollution emiss

5、ion, sampling automatic control system, to realize the reasonable pollution charges and information management. The practical application shows that the system precision, stable operation, through the GPRS network on the upper machine and lower machine efficient communication and realize the automat

6、ic control of pollution emission, sampling, we advocate the development of green environmental protection one of things networking. Keywords :Environmental Pollution Web of Things GPRS 目錄 摘 要 I ABSTRACT II 目錄 III 1 引言 1 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2 2.1 物聯(lián)網(wǎng)的含義 2 2.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 2 2.3 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 3 3 系統(tǒng)組

7、成 4 3.1 排污系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 4 3.2 現(xiàn)場(chǎng)控器 5 3.3 數(shù)據(jù)采集器 5 3.4 中心平臺(tái) 5 3.5 系統(tǒng)參考標(biāo)準(zhǔn) 5 4 系統(tǒng)模塊劃分 6 4.1 刷卡控制模塊 6 4.2 賬戶管理模塊 6 4.3 用戶信息管理模塊 6 4.4 數(shù)據(jù)采集模塊 7 4.5 采樣子系統(tǒng)模塊 7 5 采樣子系統(tǒng)組成 7 5.1 采樣子系統(tǒng)工作過(guò)程 7 5.2 控制策略 9 5.2.1 自動(dòng)采樣控制模式 9 5.2.2 遠(yuǎn)程控制模式 10 6 采樣子系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 10 6.1 采樣子系統(tǒng)主要控制電路組成 10 6.1.1 步進(jìn)電機(jī) 11 6.1.2 ULN2

8、003A驅(qū)動(dòng) 14 6.1.3 小結(jié) 15 6.2 采樣子系統(tǒng)的功能器件介紹 15 6.2.1 DS1302時(shí)鐘芯片 15 6.2.2 蠕動(dòng)泵 17 6.2.3 流量傳感器 18 6.2.4 DSl8B20 溫度傳感器 18 6.3 采樣子系統(tǒng)的智能控制執(zhí)行部件 21 7 采樣子系統(tǒng)的軟件環(huán)境 21 7.1 程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)言選擇 21 7.2 軟件設(shè)計(jì) 22 7.3 主要軟件模塊介紹 22 7.4 數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議 23 7.4.1 RS323接口標(biāo)準(zhǔn) 23 7.4.2 通訊協(xié)議 23 8 總結(jié) 26 9 致謝 27 10、參考文獻(xiàn) 28

9、 1 引言 水是生命之源，是人類生活中不可缺少的資源。然而迄今為止，人類還未在除地球以外的其他星球上發(fā)現(xiàn)水源。而近年來(lái)，人們大量的生活用水，或工廠排放的廢水、污水等，都造成了嚴(yán)重的水體污染。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)三江四河的污染問(wèn)題各不相同，總的來(lái)說(shuō)我國(guó)地表水資源質(zhì)量現(xiàn)狀，符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅰ、Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)只占32.2%（河段統(tǒng)計(jì)），符合Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的占28.9%，屬于Ⅳ、Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的占38.9%，如果將Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)也作為污染統(tǒng)計(jì)，那么就是說(shuō)我國(guó)河流長(zhǎng)度有67.8%已被污染，約占監(jiān)測(cè)河流長(zhǎng)度的2/3。從這些數(shù)據(jù)上我們可以看出我國(guó)水污染情況的確十分嚴(yán)峻。比如最近幾年的湖南岳陽(yáng)砷污染事件

10、、江蘇太湖藍(lán)藻事件等水污染事件，都給了我們一個(gè)嚴(yán)厲的教訓(xùn)，我們必須及時(shí)采取有效措施要保護(hù)水資源。 本基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)排污、采樣自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)于強(qiáng)化水污染源監(jiān)督管理，提高環(huán)境監(jiān)管效能，促進(jìn)達(dá)標(biāo)排放和污染減排，進(jìn)一步改善水環(huán)境質(zhì)量有著重要意義 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2.1 物聯(lián)網(wǎng)的含義 物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)今高新科技時(shí)代應(yīng)運(yùn)而生的新一代信息技術(shù)，英文名“The Internet of things”。顧名思義，也就是說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。細(xì)看呢，物聯(lián)網(wǎng)的真正含義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和

11、通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。 2.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這個(gè)名詞，國(guó)內(nèi)外普遍公認(rèn)的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時(shí)最早提出來(lái)的。在2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的同名報(bào)告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。到2009年8月份溫總理提了“感知中國(guó)”這個(gè)理念后,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報(bào)告”。于是，物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注。那么總的來(lái)說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是1999年誕生，到2005

12、年普及，2009年進(jìn)入中國(guó)社會(huì)的世界觀。因此，我們說(shuō)現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)是“中國(guó)制造”的世界化大概念，它在中國(guó)已經(jīng)開始扎根、發(fā)展，它的覆蓋范圍與時(shí)俱進(jìn)，已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報(bào)告所指的范圍，物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國(guó)式”標(biāo)簽。 從技術(shù)層面來(lái)講，縱觀信息技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，物聯(lián)網(wǎng)是繼個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后的全球信息化的第三次浪潮（如圖2.1所示：），它的成長(zhǎng)來(lái)源于傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)（移動(dòng)通信）、云計(jì)算，以及智能信息處理等信息技術(shù)的發(fā)展，還有應(yīng)用需求和供給創(chuàng)新的雙輪驅(qū)動(dòng)。這些都是技術(shù)革新給物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的實(shí)質(zhì)性優(yōu)惠。 圖2.1 信息技術(shù)的發(fā)展 2.3 物聯(lián)網(wǎng)的

13、技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用 “全面感知” 此特點(diǎn)具體體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用傳感器、射頻識(shí)別（RFID）、二維碼、全球定位系統(tǒng)GPS、攝像頭等感知儀器設(shè)備對(duì)商品、動(dòng)植物等各種客觀存在、可測(cè)量的物理實(shí)體所處位置、環(huán)境、狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精細(xì)感知。 “無(wú)縫互聯(lián)” 此特點(diǎn)是指現(xiàn)在所有物品能夠通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，物聯(lián)網(wǎng)能更好地合理運(yùn)用這層關(guān)系，使得客觀事物彼此之間的協(xié)作和互動(dòng)更為精準(zhǔn)、密切。 “高度智能” 這個(gè)就體現(xiàn)在由于物與物之間存在著內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系，因此物聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)、管理和消費(fèi)過(guò)程智能化的優(yōu)化決策與高效實(shí)施。 回歸本設(shè)計(jì)，我們運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信，就是瞄準(zhǔn)了物聯(lián)

14、網(wǎng)的這三大優(yōu)勢(shì)。運(yùn)用物與物之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制的高度智能，而這種高度智能化的控制，被廣泛的應(yīng)用于各種行業(yè)中，如智能建筑、智能醫(yī)療、智能物流、智能交通等等。 3 系統(tǒng)組成 3.1 排污系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)主要是由中心平臺(tái)、有線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)控制器三大部分組成的。中心平臺(tái)的硬件包括通信服務(wù)器、web服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等；軟件平臺(tái)采用 Windows XP，支持 GIS；數(shù)據(jù)庫(kù)采用 SQL Server 2000；web服務(wù)器軟件開發(fā)語(yǔ)言選用C#，前端通訊服務(wù)器軟件選用C++；通訊協(xié)議采用 TCP/IP，HJ/212-2005（污染源在線自動(dòng)監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。）現(xiàn)場(chǎng)控制器主要是

15、實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)污水的流量、COD信息，PH值和氨氮等污染物含量等數(shù)值的采集，通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與中心平臺(tái)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并實(shí)現(xiàn)污水閥門的自動(dòng)控制。 結(jié)合上述內(nèi)容，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的排污自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖3.1所示： 圖3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 3.2 現(xiàn)場(chǎng)控器 現(xiàn)場(chǎng)控制器主要是有硬件部分構(gòu)成，它涵蓋了排污過(guò)程中采集留樣的模塊，整個(gè)流程通過(guò)上位機(jī)的信息更新處理下達(dá)數(shù)據(jù)采集器發(fā)出的開關(guān)命令后，單片機(jī)就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行選擇容器，和抽水操作。樣本的采取自動(dòng)采取方便了我們隊(duì)污水監(jiān)測(cè)、排放的實(shí)施，整個(gè)過(guò)程了大大提升了監(jiān)測(cè)過(guò)程的智能化程度。 3.3 數(shù)據(jù)采集器 數(shù)據(jù)采集傳輸部分主要具有對(duì)環(huán)境

16、監(jiān)測(cè)因子（COD、PH值和氨氮含量等）以及流量，流速的集成采集、存儲(chǔ)和通訊功能。我們的數(shù)據(jù)信息通過(guò)串口，運(yùn)用TIP/CP協(xié)議和上位機(jī)進(jìn)行傳輸，在上位機(jī)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行信息存儲(chǔ)。 3.4 中心平臺(tái) 我們的中心平臺(tái)主要有刷卡器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，刷卡器主要負(fù)責(zé)的是讀取卡里面的信息，通過(guò)串口將信息交由計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理。其中涉及了通信軟件，監(jiān)控軟件，刷卡軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。 3.5系統(tǒng)參考標(biāo)準(zhǔn) 針對(duì)排污系統(tǒng)的特殊性，確保系統(tǒng)的開放性、可擴(kuò)展性和靈活性，在設(shè)計(jì)中參照了以下標(biāo)準(zhǔn)： GB/T13729-92 遠(yuǎn)動(dòng)終端通用技術(shù)條件 GB/T13730-92 地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)

17、采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件 GB2423-92 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 GB/T13926.4-92 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性 DL/T686-1999 電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算導(dǎo)則 GB8566-88 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范 GB8567-88 計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南 DL476-92 電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議 4系統(tǒng)模塊劃分 整個(gè)排污系統(tǒng)我們總共將其分為了五個(gè)模塊：（中心平臺(tái)）刷卡控制模塊；賬戶管理模塊；用戶信息管理模塊；數(shù)據(jù)采集模

18、塊；采樣子系統(tǒng)模塊。這五個(gè)模塊通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)通信。 4.1 刷卡控制模塊 刷卡控制模塊主要由 FM1702SL 射 頻讀寫器、天線與 IC 卡組成， FM1702SL是 采 用 0.6 μm COMS EEPROM工藝，支持 13.56MHz頻率下 LTYPEA 非接觸式通信協(xié)議，支持多種加密的算法，兼容飛利浦的 MF（SPI 接口）讀卡芯片。在系統(tǒng)中，采用射頻 IC 卡由中心平臺(tái)進(jìn)行充值處理，可隨時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)刷卡，實(shí)現(xiàn)排污的預(yù)付費(fèi)。 4.2 賬戶管理模塊 賬戶管理模塊屬于上位機(jī)部分，它的主要功能就是將刷卡模塊傳輸過(guò)來(lái)的信息經(jīng)行處理，根據(jù)用戶指令，對(duì)卡上金額進(jìn)行充值

19、和扣費(fèi)處理，并將信息送入數(shù)據(jù)庫(kù)，讓數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整合，保存。 4.3 用戶信息管理模塊 此模塊主要是有數(shù)據(jù)庫(kù)組成，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶賬戶，排污信息的高效智能化的管理。并且伴有實(shí)時(shí)更新的功能，和定向選取的功能，能夠方便用戶及時(shí)查看排污信息。 4.4 數(shù)據(jù)采集模塊 數(shù)據(jù)采集模塊主要具有對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)因子（COD、PH值和氨氮含量等）以及流量，流速的集成采集、存儲(chǔ)和通訊功能。并能將數(shù)據(jù)信息通過(guò)串口，運(yùn)用TIP/CP協(xié)議和上位機(jī)進(jìn)行傳輸，在上位機(jī)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行信息存儲(chǔ)。 4.5 采樣子系統(tǒng)模塊 采樣子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)的是接受數(shù)據(jù)采集器發(fā)出的開關(guān)命令，現(xiàn)場(chǎng)控制采樣過(guò)程。當(dāng)接收到上位機(jī)發(fā)來(lái)的開

20、關(guān)命令后，單片機(jī)就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行精確定位，選擇容器后便驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)伴隨蠕動(dòng)泵開始抽水，并不斷與檢測(cè)儀互通信息。把系統(tǒng)記錄的采樣情況，采樣時(shí)間和監(jiān)測(cè)因子的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)返回給上位機(jī)，方便了上位機(jī)的數(shù)據(jù)更新和管理。 本小組主要負(fù)責(zé)的就是對(duì)污水進(jìn)行采樣的模塊，本人主要負(fù)責(zé)的是模塊單片機(jī)控制程序的編寫和調(diào)試工作，下面是采樣檢測(cè)模塊的詳細(xì)介紹。 5 采樣子系統(tǒng)組成 5.1 采樣子系統(tǒng)工作過(guò)程 如圖5.1所示： 圖5.1 采樣過(guò)程圖 根據(jù)采樣子系統(tǒng)的工作過(guò)程圖，總的概括了采樣子系統(tǒng)包含以下功能： 1、系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程控制的通訊功能，采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制采樣、

21、遠(yuǎn)程修改參數(shù)、遠(yuǎn)程獲取采樣記錄等功能。 2、 系統(tǒng)具有多種模式取樣功能，能實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)單樣、瞬時(shí)多樣、時(shí)間等比單樣、時(shí)間等比多樣、流量等比單樣、流量等比多樣、比對(duì)采樣等多種采樣模式下的操作。 3、 系統(tǒng)具有樣品恒溫保存功能，當(dāng)樣品采集后，在溫度控制系統(tǒng)控制下，能實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的恒溫保存。 4、系統(tǒng)具有采樣記錄功能，能夠高效、智能地記錄每次采樣的采樣時(shí)間、采樣量、采樣模式、采樣的指定瓶號(hào)等信息。最多可存貯200條記錄 5、 系統(tǒng)具有斷電保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生意外斷電且再度上電情況時(shí)，水質(zhì)自動(dòng)采樣器能恢復(fù)掉電前的狀態(tài)，所設(shè)定的參數(shù)不變，并能繼續(xù)完成后續(xù)采樣。

22、 6、 系統(tǒng)具有故障、自診斷功能，具有故障報(bào)警、顯示與自診斷功能，有自動(dòng)保護(hù)功能，能對(duì)故障自動(dòng)上報(bào)。 7、 系統(tǒng)具有管路自動(dòng)清洗、廢液回流的功能，還具備水樣正沖洗、反沖洗功能，能自動(dòng)排出儀器內(nèi)殘留的水樣，自動(dòng)清洗采樣管路。 5.2 控制策略 5.2.1 自動(dòng)采樣控制模式 在采樣器的定義中，采樣模式有多種多樣，具體可分為遙控自動(dòng)采樣、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采樣，瞬時(shí)單樣、瞬時(shí)多樣、時(shí)間等比單樣、時(shí)間等比多樣、流量等比單樣、流量等比多樣、比對(duì)采樣，平行采樣、固定采樣等等。通過(guò)選擇適宜的采樣模式，規(guī)定采樣時(shí)間，采樣間隔，采樣周期等等，在我們所研究的此系統(tǒng)中，我們運(yùn)用到的是流量等比單樣模式。此模式的運(yùn)行是

23、按廢水的瞬時(shí)排放量的一定比例（如：千分之一，萬(wàn)分之一）來(lái)確定單次采樣量，按一定間隔時(shí)間連續(xù)多次采集，從而使得各個(gè)時(shí)間段的樣品組成一個(gè)綜合標(biāo)本。這樣的采樣模式有利于對(duì)污水整體的狀況作解釋，具有全局性。這種模式在實(shí)際運(yùn)用中適合排污量波動(dòng)較大的排污單位的總量監(jiān)測(cè)、收費(fèi)監(jiān)測(cè)等。 如圖5.2所示， 圖5.2 流量等比模式的運(yùn)用 在子系統(tǒng)中，由數(shù)據(jù)采集模塊向現(xiàn)場(chǎng)采集器發(fā)出采樣命令，現(xiàn)場(chǎng)采集器接收到采集命令就返回信息，進(jìn)行流量詢問(wèn)，流量詢問(wèn)。然后數(shù)據(jù)采集模塊再次向現(xiàn)場(chǎng)采集器發(fā)送具體命令，現(xiàn)場(chǎng)采集器接受命令后就開始工作，按照協(xié)議要求，將樣本注入指定的采樣瓶中，并記錄采樣信息。 5.2.2 遠(yuǎn)程在控制模

24、式 在采樣子系統(tǒng)的工作過(guò)程圖中，有接收采樣命令的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程專業(yè)地講也就是系統(tǒng)遠(yuǎn)程遙控的過(guò)程，這也是本系統(tǒng)的特點(diǎn)。在本系統(tǒng)中我們采用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行模塊間的通信。監(jiān)控中心通過(guò)GMS/GPRS發(fā)送采樣數(shù)據(jù)命令，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸裝置將指令傳輸給采樣模塊中的控制器（主控電路），使得采樣操作得以運(yùn)行。這就是系統(tǒng)遠(yuǎn)程遙控的過(guò)程。 6 采樣子系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 本模塊形象化地可以說(shuō)是一個(gè)自動(dòng)采樣器，從硬件電路的角度來(lái)說(shuō)，它是在單片機(jī)的控制下，采用步進(jìn)電機(jī)配合蠕動(dòng)泵將水樣采入儀器，通過(guò)樣本分配系統(tǒng)將水樣送入指定的采樣瓶中，所采集的水樣通過(guò)恒溫系統(tǒng)溫度恒定在4℃，從而完成水樣的自動(dòng)采集、自動(dòng)分配和恒溫保

25、存過(guò)程的器件。硬件聯(lián)系框圖如圖6.1所示。 圖6.1 硬件聯(lián)系框圖 6.1 采樣子系統(tǒng)主要控制電路組成 本模塊的主要硬件控制電路使用到的器件有STC89C52RC單片機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，和ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片。 主電路的電路連接關(guān)系如圖6.2所示： 圖6.2 采樣子系統(tǒng)主控電路圖 6.1.1 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。因此，我們可以通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制電機(jī)角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的

26、。 本設(shè)計(jì)使用的是減速步進(jìn)電機(jī)28BYJ-48，原理如圖6.3所示： 圖6.3 28BYJ-48步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)28BYJ48型為四相八拍電機(jī)，正常工作電壓為DC5V—DC12V。當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)脈沖信號(hào)都與步進(jìn)電機(jī)的某一相相對(duì)應(yīng)或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，如此，也就對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度（一個(gè)步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距。 1、拍數(shù) 拍數(shù)的意思是指完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需要的脈沖個(gè)數(shù)。以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC

27、-CD-DA-AB，四相八拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。 2、步距角 步距角對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。以基本步距角1.8的步進(jìn)電機(jī)為例（現(xiàn)在市場(chǎng)上常規(guī)的二、四相混合式步進(jìn)電機(jī)基本步距角都是1.8），四相八拍運(yùn)行方式下，每接收一個(gè)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)過(guò)0.9，在這種情況下，我們可以計(jì)算每秒鐘接收400個(gè)脈沖，那么轉(zhuǎn)速為每秒400*0.9=360，相當(dāng)與每秒鐘轉(zhuǎn)一圈，每分鐘60轉(zhuǎn)。 其主要技術(shù)參數(shù)如表6.1所示： 電機(jī)型號(hào) 電壓 V 相數(shù) 相電阻 Ω 10% 步

28、距角度 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 100p.p.sg.cm 28BYJ-48 5 4 300 5.635/64 ≥300 啟動(dòng)頻率 p.p.s 定位轉(zhuǎn)矩 g.cm 摩擦轉(zhuǎn)矩 g.cm 噪聲 dB 絕緣介電強(qiáng)度 減速比 ≥550 300 ---- ≤35 600VAC1S 1:64 6.1.2 ULM2003A驅(qū)動(dòng) 由于單片機(jī)的接口信號(hào)不夠大，所以我們必須在單片機(jī)接口外加一塊驅(qū)動(dòng)芯片。本設(shè)計(jì)使用的是ULN2003A驅(qū)動(dòng)芯片。 我們的步進(jìn)電機(jī)的紅線接電源5V，橙色電線接P1.3口，黃色電線接P1.2口，粉色電線接P1.1口，藍(lán)色接P1.0口。驅(qū)動(dòng)方

29、式如表6.2所示。 表6.2 驅(qū)動(dòng)方式對(duì)照表 導(dǎo)線顏色 1 2 3 4 5 6 7 8 5紅 + + + + + + + + 4橙 _ _ 3黃 _ _ _ 2粉 _ _ _ 1藍(lán) _ _ _ 單片機(jī)端口信號(hào)通過(guò)ULN2003放大再連接到相應(yīng)的電機(jī)接口，相應(yīng)的電路連接關(guān)系如圖6.4所示： 圖6.4 驅(qū)動(dòng)的連接方式 6.1.3 小結(jié) 總的來(lái)說(shuō)，步進(jìn)電機(jī)的中間部分是轉(zhuǎn)子，由一個(gè)永磁體組成，邊

30、上的是定子繞組。當(dāng)定子的一個(gè)繞組通電時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向的電磁場(chǎng)，如果這個(gè)磁場(chǎng)的方向和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向不在同一條直線上，那么定子和轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)將產(chǎn)生一個(gè)扭力將定子扭轉(zhuǎn)。同理，當(dāng)依次改變繞組的磁場(chǎng)時(shí)，就可以使步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)(比如通電次序?yàn)锳->B->C->D正轉(zhuǎn)，反之則反轉(zhuǎn))。而改變磁場(chǎng)切換的時(shí)間間隔，就可以控制步進(jìn)電機(jī)的速度了，這就是步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理。 6.2 采樣子系統(tǒng)的功能器件介紹 6.2.1 DS1302時(shí)鐘芯片 DS1302是DALLAS公司推出的一款涓流充電時(shí)鐘芯片，其內(nèi)部含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，可以通過(guò)串行接口實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)之間的通信。實(shí)時(shí)的時(shí)鐘/日歷電路提

31、供秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的信息，每個(gè)月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整，在時(shí)鐘操作中，可通過(guò)AM/PM標(biāo)志位決定到底采用24還是12小時(shí)的時(shí)間格式。 1、芯片的結(jié)構(gòu) 表6.3 DS1302芯引腳介紹 DS1302的外部引腳功能說(shuō)明如表6.3所示： X1，X2 32.768kHz晶振引腳 GND 地 RST 復(fù)位 I/O 數(shù)據(jù)輸入/輸出 SCLK 串行時(shí)鐘 VCC1 電池引腳 VCC2 主電源引腳 DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由移位寄存器、控制邏輯、振蕩器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘以及RAM組成。 如圖6.5所示： 圖6.5 DS1302芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

32、 2、DS1302在模塊中的運(yùn)用 采樣模塊具有信息記錄的功能，其中采樣時(shí)間的實(shí)時(shí)顯示和記錄，就用到時(shí)鐘芯片，還有在采樣的時(shí)候，我們需要設(shè)定采樣時(shí)間間隔，這個(gè)時(shí)間就有時(shí)鐘芯片來(lái)提供。這樣可以方便樣本的實(shí)時(shí)提取，和對(duì)采樣時(shí)間的記錄。 6.2.2 蠕動(dòng)泵 1、蠕動(dòng)泵的工作原理 如圖6.6所示： 圖6.6 蠕動(dòng)泵工作原理 蠕動(dòng)泵很形象的可以比喻成用手指夾擠壓一根充滿流體的軟管，當(dāng)我們的手指擠壓軟管不斷向前滑動(dòng)時(shí)就可以驅(qū)動(dòng)軟管內(nèi)流體向前移動(dòng)。蠕動(dòng)泵的實(shí)際工作原理也是如此，它的滾輪就像我們的手指，不斷擠壓流體。蠕動(dòng)泵通過(guò)對(duì)泵的彈性輸送軟管交替進(jìn)行擠壓和釋放來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的輸送。在

33、泵內(nèi)，隨著滾輪的移動(dòng)，管內(nèi)形成負(fù)壓，液體隨之開始流動(dòng)。 2、蠕動(dòng)泵在模塊中的運(yùn)用 本模塊中主要使用蠕動(dòng)泵來(lái)完成抽水的工作，當(dāng)模塊接收到數(shù)據(jù)采集模塊的采樣命令時(shí)，便開始工作。蠕動(dòng)泵在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下開始轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪，通過(guò)滾輪對(duì)流體的擠壓進(jìn)行抽水操作，而且可以通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)來(lái)控制蠕動(dòng)泵滾輪的正反轉(zhuǎn)，這樣也就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的正抽水和反抽水操作。 6.2.3 流量傳感器 1、流量傳感器的工作原理 在本系統(tǒng)中，我們是使用的超聲波流量傳感器。此儀器主要是由超聲波換能器、電子線路和流量顯示以及累積系統(tǒng)這幾個(gè)部分組成。超聲波發(fā)射換能器主要的是完成將電能轉(zhuǎn)換成超聲波的

34、器件，并將其發(fā)射到被測(cè)流體中，接收器接收到的超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量值的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行數(shù)值處理。那么通過(guò)這個(gè)過(guò)程，我們就可以完成對(duì)污水采集的具體流量進(jìn)行計(jì)算、監(jiān)測(cè)。 2、超聲波流量傳感器在采樣子系統(tǒng)中的運(yùn)用 在本系統(tǒng)中，超聲波流量傳感器主要是安裝在污水輸送管道出水口上部，當(dāng)采樣模塊接收到數(shù)據(jù)采集器的采樣命令后，開始采樣。超聲波流量傳感器主要的工作就是感應(yīng)是否有污水流過(guò)輸水管，如果檢測(cè)到油污水流過(guò)，就開始記流量，如果沒(méi)有，就等待工作。 6.2.4 DSl8B20 溫度傳感器 1、單線數(shù)字溫度計(jì) DSl8B20 介紹 如圖6.7所示：

35、圖6.7 DS18B20圖 DS18B20數(shù)字溫度傳感器本身提供了9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，來(lái)指示器件的溫度。在此之間，信息經(jīng)過(guò)單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從主機(jī) CPU 到DS18B20僅需一條線(和地線)。元件的電源可以由數(shù)據(jù)線本身直接提供而不需要外接電源。它的的測(cè)量范圍從-55℃到+125℃增量值為0.5℃可在 l s(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。 2、溫度計(jì)算 DS18B20用9個(gè)位來(lái)存貯溫值度，最高位為符號(hào)位，元件的溫度存儲(chǔ)方式如表4所示： 負(fù)溫度S=1，正溫度 S=0 例如：00AAH 為+85，0032H 為25℃

36、，F(xiàn)F92H 為-55℃ 表6.4 9位溫度存儲(chǔ)方式 LS Byte： Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit7 MS Byte： Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 S S S S S S S S DS18B20用12個(gè)位來(lái)存貯溫值度，最高位為符號(hào)位，元件的溫度存儲(chǔ)方式如表5所示： 負(fù)溫

37、度S=1，正溫度 S=0 例如：0550H 為+85，0191H 為 25.0625℃，F(xiàn)C90H 為-55℃ 表6.5 12為溫度存儲(chǔ)方式 LS Byte： Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit7 MS Byte： Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 S S S S S 3、DS1

38、8B20在采樣子系統(tǒng)中的運(yùn)用 采樣模塊具有低溫保存樣本的功能，防止某些樣本在常溫或高溫狀態(tài)下腐敗變質(zhì)，不利于樣本監(jiān)測(cè)因子真實(shí)情況的反映，所以在采樣模塊的采樣瓶分布處，設(shè)有低溫控制裝置，DS18B20傳感在保溫箱中起到對(duì)溫度檢測(cè)的作用，方便系統(tǒng)對(duì)樣本保存溫度的控制操作。在實(shí)際工作中，DS18B20傳感器與繼電器相連，繼電器主要用來(lái)控制低溫控制裝置電源的開合，當(dāng)溫度大于樣本保存適宜值時(shí)，傳感器就給繼電器傳送啟動(dòng)信號(hào)，使得繼電器吸合通電，啟動(dòng)低溫控制裝置，形象的說(shuō)就像冰箱的制冷過(guò)程，當(dāng)溫度降至樣本保存溫度適宜值時(shí)，傳感器發(fā)送斷開信號(hào)，使得繼電器與電源斷開鏈接，讓低溫控制裝置停止繼續(xù)降溫。這就是DS

39、18B20在采樣子系統(tǒng)中的作用。 6.3 采樣子系統(tǒng)的智能控制執(zhí)行部件 執(zhí)行部件主要由步進(jìn)電機(jī)、分配懸臂、采樣瓶等組成。本設(shè)計(jì)設(shè)置了0～7號(hào)8個(gè)采樣瓶，有1號(hào)步進(jìn)電機(jī)控制縱向臂桿，由2號(hào)步進(jìn)電機(jī)控制橫向臂桿，橫向臂桿控制污水輸送管與瓶口對(duì)位。等對(duì)位成功后，步進(jìn)電機(jī)就開始帶動(dòng)蠕動(dòng)泵抽水，當(dāng)采樣瓶中水量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，縱向臂桿控制將橫向臂桿旋轉(zhuǎn)45繼續(xù)按找操作要求進(jìn)行抽水操作。在每次重啟系統(tǒng)后，橫向臂桿自動(dòng)復(fù)位，回到0號(hào)瓶口。 簡(jiǎn)圖如圖6.8所示： 污水輸送管 圖6.8 智能執(zhí)行部件 7 采樣子系統(tǒng)的軟件環(huán)境 7.1 程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)言選擇 本模塊的軟件環(huán)境主要是選擇

40、了C語(yǔ)言進(jìn)行編寫。相對(duì)于單片機(jī)匯編語(yǔ)言，C語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它不但兼有多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，而且也兼有匯編語(yǔ)言的功能。還有，C語(yǔ)言具有功能豐富的庫(kù)函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)硬件的控制。C語(yǔ)言它又是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計(jì)中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)。此外，C語(yǔ)言程序還具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。所以，在當(dāng)今單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中，C語(yǔ)言已逐漸成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。 總的來(lái)說(shuō)，使用C語(yǔ)言來(lái)編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會(huì)大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充

41、，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的目標(biāo)系統(tǒng)。 7.2 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程如圖7.1所示： 圖7.1 軟件設(shè)計(jì)流程圖 7.3 主要軟件模塊介紹 本模塊程序主要完成功能是驅(qū)動(dòng)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)按要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。下面所示程序?yàn)檎麄€(gè)程序的一部分： void ZHUAN_FFW(uint m) { uint i,j; for(i=0;i<64*m;i++) { for(j=0;j<8;j++) { P0=FFW[j]; if(CK==1) break; delay(); } } }

42、 電機(jī)正轉(zhuǎn)子函數(shù)，采用八拍的驅(qū)動(dòng)方式，所以就j<8；步距角是5.625，減速比是1:64，所以i<64*m，當(dāng)m=1時(shí)，轉(zhuǎn)45度。 7.4 數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議 7.4.1 RS323接口標(biāo)準(zhǔn) 儀器采用被動(dòng)的方式，上位機(jī)計(jì)算機(jī)采用主動(dòng)的方式。 通訊波特率為：4800bps，數(shù)據(jù)幀格式為1位起始位、8位數(shù)據(jù)、 1位停止位、無(wú)檢驗(yàn)為。 7.4.2 通訊協(xié)議 1、命令格式：（采樣模式控制命令）S A BB CC D 命令說(shuō)明： S：為采樣開始字符，為ASCII碼53H。 A：為采樣模式，ASCII碼（HEX形式表示），有四種工作模式。

43、 A=1，瞬時(shí)采樣工作模式； A=2，時(shí)間等比工作模式； A=3，流量等比采樣； A=4，比對(duì)采樣； BB：在瞬時(shí)采樣模式下，為采樣周期；在時(shí)間等比、流量等比 模式下為采樣間隔時(shí)間。 CC：采樣瓶號(hào)的設(shè)定： 設(shè)定采樣模式0,1,2中的指定瓶號(hào)，用HEX碼形式表示， HEX碼由二進(jìn)制組成，其定義如下： BIT ： 7 6 5 4 3 2 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1

44、 0/1 0/1 BIT6--BIT1：對(duì)應(yīng)6--1號(hào)瓶是否要取樣，BIT0為保留位。 BIT7：BIT7=1為除了進(jìn)行指定模式1,2,3,4中對(duì)指定的瓶號(hào)取樣 外，還需要進(jìn)行固定溶劑抽樣，即在取1號(hào)瓶的同時(shí)，以 同樣的方式采取平行樣存放入7號(hào)瓶中。BIT7=0不進(jìn)行固 定溶劑的抽樣，只3執(zhí)行指定模式中瓶號(hào)的抽樣。 例如：CC=1EH（00011110），此時(shí)的取樣瓶號(hào)為：1,2,3,4號(hào)瓶。 D：?jiǎn)未稳恿浚? 即采樣一次向瓶中加入的量。ASCII碼（HEX形式表示），假設(shè)瓶子的容量為400ml，單次采樣量大致定義如下：

45、 D=1，20ml，此時(shí)要將一個(gè)采樣瓶采集滿，則需要采樣20次； D=2，40ml，此時(shí)要將一個(gè)采樣瓶采集滿，則需要采樣10次； D=3，80ml，此時(shí)要將一個(gè)采樣瓶采集滿，則需要采樣5次； D=4，100ml，此時(shí)要將一個(gè)采樣瓶采集滿，則需要采樣4次； D=5，200ml，此時(shí)要將一個(gè)采樣瓶采集滿，則需要采樣2次； D=6，400ml，此時(shí)要將一個(gè)采樣瓶采集滿，則需要采樣1次； 2、命令格式：（采樣周期設(shè)置命令）P XX YY ZZ 命令說(shuō)明： P：為采樣開始字符，為ASCII碼 50H XX：為時(shí)段采樣周期，單

46、位：分鐘。ASCII碼（HEX形 式表示）。調(diào)節(jié)范圍：01--240分鐘，HEX范圍為： 01H--F0H。 YY：為流量采樣周期，單位：分鐘。ASCII碼（HEX形 式表示）。調(diào)節(jié)范圍：01--240分鐘，HEX范圍為： 01H--F0H。 ZZ：為保留字，將其定義為00H。 命令的應(yīng)答信號(hào)： 如果在遠(yuǎn)程取樣模式下，則接受正確后返回1AH； 如果不是在遠(yuǎn)程取樣模式下，則接受正確后返回ABH； 如果在遠(yuǎn)程取樣模式下并且取樣瓶已滿，則返回AAH；

47、如果在遠(yuǎn)程取樣模式下并且正處于采樣狀態(tài)下，則返回ACH； 3 、命令格式：（采樣器狀態(tài)讀取命令）02H S （53H）03H 命令說(shuō)明：02H為包頭，S為STATE的縮寫，ASCII碼為53H， 03H為包尾 命令信息返回格式：A B C DDDDDD E （10個(gè)字節(jié)） 信息返回格式含義： A：采樣器工作模式，=0，為遠(yuǎn)程模式；=1，為現(xiàn)場(chǎng)模 式； B：采樣器采樣模式，=1，瞬時(shí)采樣工作模式；=2，時(shí) 間等比工作模式

48、；=3，流量等比采樣模式；=4，比對(duì) 采樣模式。 C：固定取樣標(biāo)識(shí)，=0，不固定取樣；=1，固定取樣。 DDDDDD：分別表示0--5號(hào)瓶的狀態(tài)，=0，表示未滿；=1，表 示已滿。 E：采樣器的工作狀態(tài)，=0，采樣器處于等待狀態(tài)，=1， 采樣器處于工作狀態(tài)。 例如：回歸設(shè)計(jì)中，我們采用的是流量等比采樣，那么 如果返回信息為：0 3 1 0111011，表示的含義是采樣器是采用的遠(yuǎn)程流量等比工作模式，進(jìn)行固定劑取樣，此時(shí)采樣器正處于工作狀態(tài)，瓶1號(hào)

49、，2號(hào)，3號(hào)，5號(hào)，7號(hào)瓶已滿 。 8 總結(jié) 本系統(tǒng)建立的目的是通過(guò)對(duì)重點(diǎn)污染源排放狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)控，及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映水污染現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境評(píng)價(jià)提供客觀的科學(xué)依據(jù)。因此，我們整個(gè)排污系統(tǒng)由刷卡控制模塊；賬戶管理模塊；用戶信息管理模塊；數(shù)據(jù)采集模塊；采集留樣模塊五大模塊構(gòu)成，采用了計(jì)算機(jī)、通訊和自動(dòng)化領(lǐng)域最新的產(chǎn)品和技術(shù)，從而構(gòu)建新一代排污自動(dòng)控制系統(tǒng)。 通過(guò)對(duì)本方案系統(tǒng)的實(shí)施，可改變傳統(tǒng)的排污系統(tǒng)的單一性，變得多樣、高效。而且數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和新型的物聯(lián)網(wǎng)通信，大大提升了在線監(jiān)控系統(tǒng)的開放性，進(jìn)一步加強(qiáng)了系統(tǒng)自動(dòng)化處理能力，并擴(kuò)展了數(shù)據(jù)監(jiān)控平

50、臺(tái)的功能；構(gòu)建成了集污染源排放現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和治污設(shè)施運(yùn)行情況監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動(dòng)化與智能化分析處理、可視化表現(xiàn)和指揮調(diào)度為一體的污染源遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)了環(huán)境事件處理應(yīng)急指揮調(diào)度的現(xiàn)代化。 該系統(tǒng)方案適用于各級(jí)環(huán)保局以及工礦企業(yè)的應(yīng)用，具有標(biāo)準(zhǔn)化、高科技和規(guī)模易擴(kuò)展等特點(diǎn)。 9 致謝 在本設(shè)計(jì)的研究當(dāng)中，我的導(dǎo)師給我了很多寶貴的建設(shè)性意見。在我遇到困惑時(shí)，他都能耐心地指導(dǎo)，給我指出錯(cuò)誤。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我，讓我懂得做學(xué)問(wèn)、學(xué)技術(shù)要謙虛謹(jǐn)慎。 在此，我還要感謝和我共同完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的伙伴們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困

51、難和疑惑，直至本設(shè)計(jì)的順利完成。 10、參考文獻(xiàn) [1] 王保云. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述 [J]. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào) 2009， （12 ：23 ） 1-6. [2] 陳衛(wèi)兵.基于 GPRS 的遠(yuǎn)程電力計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005， （4 ：19 ） 13-16. [3] 王永虹， 徐 煒，郝立平.STM32 系列 ARM Cortex-M3 微控制器原理與實(shí)踐[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008：10-30. [4] 劉天成. 基于 FM1702SL 的 USB 接口的 RFID 讀卡器的設(shè)計(jì)[J].赤峰 學(xué)院學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版， 2009， （6 ： 25 ） 37-38. [5] 彭偉. 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例[M]. 電子工業(yè)出版社 2012：6. [6] 邊莉 張起晶 黃耀群. 51單片機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)例進(jìn)階[M]. 清華大學(xué)出版社 2012：1. [7] 徐愛(ài)鈞. 單片機(jī)原理實(shí)用教程[M]. 電子工業(yè)出版社 2011年3月