水质监测系统设计论文
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水质监测毕业设计1. 引言水质是人类生活和生产中至关重要的资源之一。
随着工业化和城市化的快速发展,水质问题日益突出,对人类健康和环境产生了严重影响。
因此,水质监测成为了保障水源安全和环境可持续发展的重要手段。
本毕业设计旨在设计和开发一套水质监测系统,以实现对水质的全面、准确、实时的监测与评估。
2. 研究目标本毕业设计的主要目标是设计和开发一套水质监测系统,具体包括以下几个方面:1. 实现对水质的多参数监测,包括水温、pH值、溶解氧、浊度等指标的测量。
2. 提供实时数据采集和传输功能,以便及时监测水质变化。
3. 开发数据分析和报警系统,能够自动分析水质数据并发出报警信号。
4. 设计用户友好的界面,方便用户查询和管理水质数据。
3. 系统设计与实现3.1 硬件设计本系统的硬件设计主要包括传感器模块、数据采集模块和通信模块。
1. 传感器模块:选择适用于水质监测的传感器,如温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。
2. 数据采集模块:使用单片机或嵌入式系统,通过模拟和数字接口与传感器进行数据采集。
3. 通信模块:采用无线通信技术,将采集到的数据传输到远程服务器。
3.2 软件设计本系统的软件设计主要包括数据采集与传输、数据分析与报警以及用户界面设计。
1. 数据采集与传输:编写相应的程序,实现对传感器数据的采集和传输,确保数据的准确性和实时性。
2. 数据分析与报警:开发数据分析算法,对采集到的水质数据进行分析,当数据异常时发出报警信号。
3. 用户界面设计:设计一个友好的用户界面,方便用户查询和管理水质数据,包括数据的展示、查询、导出等功能。
3.3 系统实现根据系统设计,进行硬件搭建和软件开发。
首先,搭建硬件平台,将传感器模块、数据采集模块和通信模块连接起来;然后,编写相应的软件程序,实现数据采集、传输、分析和报警功能;最后,设计用户界面,方便用户操作和管理水质数据。
4. 实验与结果分析为验证系统的可行性和有效性,进行一系列实验。
毕业设计(论文)荆马河水质监测与评价Jing landmark water quality monitoring and evaluation班级给排水121学生XX指导教师职称导师单位论文提交日期XX工业职业技术学院毕业设计(论文)任务书课题名称荆马河水质监测与评价课题性质实验论文班级给排水121学生XX学号指导教师导师职称一.选题意义及背景水是生命之源,当今社会对于水源保护的理念深入人心,水质监测是又是检测水体健康的重要手段,XX荆马河作为京杭大运河分支,流经XX鼓楼老工业区,具有治理和保护代表性,是XX政府经济与环保两手抓的重点治理对象,经过一年治理期治理效果明显。
本文就荆马河现在的水体情况,进行监测,希望对于接下来的治理和保护提出意见和依据。
二.毕业设计(论文)主要内容:1、论文选题2、论文概述3、初步设计4、实地勘测5、实验选择6、实验准备7、实验记录8、数据分析9、水质评价10、修改完善三.计划进度:2014年10月13日---10月19日:论文选题、论文概述2014年10月20日---10月20日:论文概述、初步设计2014年10月21日---10月26日:初步设计、实地勘测2014年10月27日---11月02日:实验选择、实验准备2014年11月03日---11月09日:实验进行、实验记录2014年11月10日---11月16日:数据分析、水质评价2014年11月17日---11月23日:水质评价、修改完善四.毕业设计(论文)结束应提交的材料:1、毕业设计(论文)2、毕业设计书3、论文真实性承诺及指导教师声明指导教师教研室主任2014 年月日2014年月日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人X重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
水质自动监测系统设计方案一、引言水源的安全与水质的监测密切相关,对水质进行及时、准确的监测对于保障公众健康和环境保护起着至关重要的作用。
传统的人工采样监测方式存在取样时间长、数据延迟、监测点有限等缺点,为此,设计一种水质自动监测系统来实现水质的实时监测具有重要意义。
本文将详细介绍水质自动监测系统的设计方案。
二、系统设计概述本系统由传感器节点、数据传输网络、云端服务器及后台管理系统等组成。
传感器节点由水质传感器、微控制器、通信模块等构成,部署在不同的监测点上,实时采集水质数据并通过无线网络传输至云端服务器,后台管理系统对数据进行存储和分析,并提供数据可视化和报警功能。
三、系统硬件设计1. 传感器节点设计:传感器节点包括水质传感器、微控制器、通信模块等。
水质传感器主要包括温度、PH值、溶解氧、浊度等传感器,用于检测水质参数。
微控制器负责数据采集、处理和通信,可选择Arduino、Raspberry Pi等平台,根据采集的数据进行初步处理,并通过通信模块将数据传输至云端服务器。
2.无线通信网络设计:传感器节点通过无线通信模块与云端服务器进行数据传输。
可以选择基于GSM、NB-IoT、LoRa等通信技术来实现数据传输,根据实际应用场景选择合适的通信方式。
3. 云端服务器设计:云端服务器负责接收传感器节点上传的数据,并对数据进行存储、分析和处理。
服务器可以使用云平台提供的计算和存储资源,如AWS、Azure等,通过RESTful API提供数据访问接口。
四、系统软件设计1. 后台管理系统设计:后台管理系统用于对接收到的水质数据进行存储和分析,并提供数据查询、报表生成、数据可视化等功能。
可以使用Python、Java等语言开发后台系统,使用关系型或非关系型数据库存储数据,并使用图表库(如matplotlib、echarts等)实现数据可视化。
2.数据分析算法设计:为了对水质数据进行分析,可以选择合适的数据分析算法,如滤波算法、回归算法、聚类算法等,对数据进行处理和分析,从而提取有用的信息。
水质监测方案范文1.引言水质监测是指对水体中各种化学物质、微生物、物理性状等因素进行定量或定性测定的一项手段。
水质监测的目的是为了评估水体的健康状况,保护人类健康和环境。
本文将提出一项水质监测方案,旨在确保水质监测工作的高效性和准确性。
2.目标本监测方案的主要目标是通过对水质进行定期监测,了解水体的化学组成和微生物状况,以便及时采取适当的措施保护水源并防止水污染的发生。
具体目标包括:-确定水体中主要污染物的浓度,包括重金属、有机污染物、细菌等;-确定水体的酸碱度、悬浮物浓度、浊度等物理性状;-设置监测站点,并确保监测代表性;-建立水质数据的长期监测、记录和分析体系。
3.监测点的选择确定合适的监测点是水质监测的基础。
在选择监测点时应考虑以下因素:-涉及人口密集区和水源地的供水点;-水体分布广泛且易受污染的区域,如河流交汇处、工业区域等;-水体周围有较大农业活动的地区。
4.监测参数的确定根据水质监测的目标,应确定监测的参数与指标。
常用的水质监测参数包括:-化学指标:PH值、溶解氧、五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、总磷、总氮、重金属等;-微生物指标:大肠杆菌群、埃希氏菌、肠球菌等;-物理指标:水温、浊度、电导率等。
5.监测频率和方法水质监测的频率应根据监测点的特性和监测对象的变化进行确定。
一般情况下,对于重点水源地应每月监测一次,常规供水点每季度监测一次,其他普通水体每半年或一年监测一次。
监测方法可以选择实验室分析和现场测试相结合的方式进行,确保监测结果的准确性和可靠性。
6.样品采集和处理样品采集是水质监测工作中非常关键的一步。
在采集样品时,应注意以下几点:-样品的数量应符合监测要求,一般情况下每个监测点至少应采集3个样品;-采样时应避免样品受到污染,遵循规范的采样和保存方法,如使用消毒玻璃瓶和无菌手套等;-采样点的位置应固定,采样时间应有一定的规律,以保证样品的代表性。
水质监测论文水质检测论文浅谈水质监测的操作注意事项和结果纠错摘要:本文基于实验室操作的水质监测中三个常规测定参数—高锰酸盐指数、氨氮、总氮,在操作过程中对测定结果产生影响的注意事项进行了讨论,最后简要谈了实验结果的纠错程序。
关键词:水质监测;实验室;参数;结果;纠错一、引言水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势,评价水质状况的过程。
水质监测是我国进行水资源管理与保护的重要基础和手段,水质监测提供的水质信息十分重要。
因此,在平时的监测实验过程中,不仅要严格遵守操作规则,还要特别留心水质监测的注意事项在细节问题多加注意,只有这样才可能保证监测数据的准确性和科学性。
本文基于实验室高锰酸盐指数、氨氮、总氮的测定的基础上浅谈相关的注意事项。
二、实验室高锰酸盐指数、氨氮、总氮的测定(一)高锰酸盐指数的测定高锰酸盐指数是水体常规监测项目之,通常作为水体受还原性有机、无机物质污染程度的综合指标,采用高锰酸钾法GB/T11892-1989测定。
在测定时要注意如下几点。
1水浴加热时间必须严格控制大多数化学反应的进度都与反应时间成正比。
采用酸性高锰酸钾法测定高锰酸盐指数,测定只是规定时间内以高锰酸钾为氧化剂处理水样时所消耗的量,反应时间将直接影响测定的结果,因此对样品进行水浴加热时,定要在水浴沸腾后将样品放入水浴锅中,水浴沸腾,开始计时,并严格控制时间为30min,以提高数据的精密性。
若水浴加热时间过长,样品测定值会增大、反之则减小。
2 KMnO溶液的浓度必须准确标定滴定刚开始的时候,滴定反应速度较慢,当滴入的KMnO?与反应生成,而起到催化剂的作用,反应速度才逐渐加快,因此高锰酸钾溶液标定时的滴定速度在开始时不宜太快,应等第一滴KMnO?红色褪去之后再滴入第二滴,否则所加入的KMnO?来不及与反应即在酸性溶液中分解,根据从而影响高锰酸钾溶液标定的准确度。
(二)氨氮的测定氨氮的测定通常采用钠氏试剂比色法G B/T7479-1987,实验过程对水的要求很高,应严格控制实验用水的质量,最好采用进行二次加工得到无氨水,或者采用用复合树脂交换柱制得的新鲜去离子水。
水质监测管理系统的设计与应用一、概述水质监测管理系统是一种较为重要的水资源管理工具,其目的在于对水体环境的物理、化学、生物等方面进行实时监测和分析,以掌握水质情况,并及时发现异常情况,保障饮用水的安全,保护水体生态系统的健康。
本文将围绕水质监测管理系统的设计与应用进行探讨。
二、设计(一)需求分析在设计水质监测管理系统之前,我们需要对其具体需求进行深入分析。
水质监测管理系统需要精准、高效、可靠地对水体环境参数进行监测和采集,并能通过网络实现远程监控和数据传输。
同时,需要具备一定的数据处理和管理能力,能够进行数据的存储、分析和处理,并形成清晰、直观的数据报告,以帮助决策者进行科学决策。
(二)系统架构水质监测管理系统主要由数据采集模块、数据处理模块、数据管理模块和远程监控模块四大模块组成。
其中:1. 数据采集模块:主要负责监测水质参数的采集和传输,采用传感器、测量仪器等科技手段,通过网络传输技术,将模拟信号转换为数字信号,并以数据流的形式传输到数据处理模块。
2. 数据处理模块:主要对采集到的数据进行处理,包括数据去噪、数据滤波、数据重构等步骤,以确保数据的精准性和可靠性。
同时,在数据处理过程中,需要分析数据的变化趋势,预测水质的变化趋势,并生成相关报告和图表,以供决策者进行参考。
3. 数据管理模块:主要负责管理系统的各种数据,包括采集到的原始数据、处理后的数据、历史数据等。
具备灵活的数据查询、导出和备份功能,以满足用户的各种需求。
4. 远程监控模块:主要提供远程访问和控制系统的功能,用户可以通过互联网访问系统,对水质监测系统进行远程控制和管理,也可以随时查看和下载关键数据,保证决策者能够随时随地掌握系统的运行情况。
(三)关键技术在实现水质监测管理系统的设计过程中,需要采用多种关键技术,包括:1. 传感器技术:选用合适的传感器对水体环境参数进行监测和采集,以确保数据的准确性和稳定性。
2. 通信技术:采用网络通信技术,实现数据采集和处理的实时性和高效性,同时也保证了远程监控系统的可行性。
水质监测系统设计论文水是人们生存的必需品,为了保证饮用水的质量,水质监测成为了不可或缺的工作。
随着科技的发展,水质监测系统也得到了不断的完善和发展。
本文将介绍一篇关于水质监测系统设计的论文,并对其中的关键设计进行分析和总结。
首先,作者针对目前水质监测系统在实际运用中存在的问题进行了分析。
通过对现有的水质监测系统进行调研发现,水质监测系统存在不同程度的问题,如测量精度不高、数据实时性差、监测成本高等。
这些问题的存在影响了水质监测工作的准确性和效率。
为了解决这些问题,作者提出了一种基于传感器网络技术的水质监测系统设计方案。
该方案采用了分布式的传感器网络技术,通过将多个传感器节点分布在水体中进行测量,提高了测量精度和实时性。
同时,该方案还采用了低功耗设计和自组网技术,实现了长时间的监测和低成本运作。
接下来,作者对该方案的关键技术进行了详细的阐述。
首先是传感器的选择和设计。
作者通过对多种传感器进行测试和对比,选择了一种性能优良的水质传感器,并对其进行了设计和优化,使其能够满足实际应用中的需求。
其次是传感器网络架构的设计。
作者提出了一种基于星型网络的拓扑结构,通过该结构将多个传感器节点连接起来,形成一个完整的监测系统。
最后是系统软件的开发。
为了满足不同用户的需求,作者开发了一款基于物联网技术的远程监控软件,通过该软件用户可以随时随地查看和管理水质监测系统的数据。
鉴于该方案的技术难度和实用价值,作者进行了一系列的实验和测试。
通过对实验数据的分析和总结,作者证明了该方案在测量精度、实时性和低成本等方面都取得了很大的进展。
实验结果也证明了该方案的可靠性和稳定性,使得该方案在实际应用中具有广泛的工程意义和实用价值。
总结:水质监测是一项重要工作,而有效的监测系统是保证水质质量的关键。
本文介绍了一篇基于传感器网络技术的水质监测系统设计方案,该方案通过合理的技术选择和系统设计,有效地解决了监测精度、实时性和成本等问题。
水质在线监测系统设计一、引言随着工业化和城市化的发展,水资源的污染问题日益凸显。
为了及时监控和预测水质状况,并采取相应的措施保护水资源,水质在线监测系统应运而生。
本文将对水质在线监测系统的设计进行详细介绍。
二、系统组成1.传感器:传感器是水质在线监测系统的核心组成部分,通过检测水中的温度、pH值、浊度、溶解氧等指标来评估水质状况。
传感器应选择具有高精度、高灵敏度、耐腐蚀性能好的型号,并保证其可靠性和稳定性。
2.数据采集器:数据采集器用于收集传感器采集到的数据,并将其转化为数字信号进行存储和处理。
数据采集器应具备高采样率、大容量存储、数据传输稳定等特点,以确保数据的真实性和完整性。
3.通信模块:通信模块用于将采集到的数据传输给数据处理单元。
通信模块可选择有线或无线方式进行数据传输,根据具体需求考虑网络通信、短信通知等功能。
4.数据处理单元:数据处理单元是对采集到的水质数据进行分析和处理的重要环节。
通过算法模型和规则引擎,对数据进行实时监测、预测和分析,提供水质状况的评估和预警。
三、系统设计考虑因素在水质在线监测系统的设计过程中,需要考虑以下因素:1.传感器的选择和布置:解决不同监测点的水质指标多样、环境条件复杂的问题。
需要合理选择传感器型号,并合理布置传感器以覆盖监测区域。
2.数据传输的稳定性和安全性:确保监测数据的及时传输,采用可靠的通信模块,并采用加密算法保障数据传输的安全性。
3.数据处理的实时性和精确性:采用高效的算法模型和规则引擎,及时分析水质数据,提供准确的水质状况评估和预警。
四、系统实施方案具体实施水质在线监测系统时,应按照以下步骤进行:1.系统需求分析:明确监测目标、监测指标、监测区域等需求,并制定详细的功能需求和性能需求。
2.设计传感器布置方案:根据监测区域的特点和需求,确定传感器的数量、型号和布置位置。
3.选择合适的数据采集器和通信模块:根据传感器输出信号的特点和数据传输要求,选择合适的数据采集器和通信模块。
水质监测系统的智能化设计水是生命之源,对于人类的生存和社会的发展至关重要。
确保水质的安全和优质是环境保护和公共卫生的重要任务。
而水质监测系统作为评估水质状况的关键手段,其智能化设计正逐渐成为该领域的研究热点和发展方向。
传统的水质监测方式往往依赖于人工采样和实验室分析,这种方法不仅费时费力,而且难以实现实时、连续的监测。
随着科技的不断进步,智能化的水质监测系统应运而生,为水质监测带来了更高的效率和准确性。
智能化水质监测系统的核心在于传感器技术的应用。
传感器能够实时感知水中各种物理、化学和生物参数的变化,如温度、酸碱度、溶解氧、电导率、浊度、重金属含量、有机物浓度等。
这些传感器需要具备高精度、高稳定性和低功耗的特点,以适应长期在水下工作的环境。
为了实现对多个监测点的有效覆盖,智能化水质监测系统通常采用分布式监测网络架构。
通过在不同的水域位置布置监测节点,将采集到的数据通过无线通信技术传输至中央服务器。
这样可以形成一个全面、实时的水质监测网络,大大提高了监测的范围和效率。
数据处理和分析是智能化水质监测系统的关键环节。
采集到的大量水质数据需要经过有效的处理和分析,才能转化为有价值的信息。
利用先进的数据分析算法和模型,如机器学习中的聚类分析、回归分析、神经网络等,可以对水质数据进行趋势预测、异常检测和污染源溯源等。
例如,通过对历史数据的学习,系统能够预测未来水质的变化趋势,提前发出预警,为相关部门采取应对措施争取时间。
在智能化水质监测系统中,可视化展示也是不可或缺的一部分。
通过直观的图表、地图等形式,将复杂的水质数据呈现给用户,使用户能够快速了解水质状况的整体情况和局部细节。
同时,结合地理信息系统(GIS)技术,可以实现水质数据在地理空间上的精准定位和展示,为水资源的管理和保护提供更加科学的依据。
此外,智能化水质监测系统还需要具备良好的兼容性和可扩展性。
随着监测需求的不断变化和监测技术的不断发展,系统应能够方便地集成新的传感器和监测设备,同时能够与其他相关系统进行数据交互和共享。
水质智能监测与分析系统设计随着城市化和工业化的不断发展,水环境污染问题也越来越严重。
对于水环境的保护和管理,水质监测是一个不可或缺的环节。
传统的手动监测方法存在诸多弊端,如数据采样效率低、数据准确性不高、成本较高等问题。
因此,发展一种可靠高效的水质智能监测和分析系统是非常必要的。
一、水质监测的意义水资源是人类最基本的生存资源之一,有效地保护和管理水资源对于维护生态平衡和人类发展都至关重要。
水环境污染的主要指标包括有机物、无机盐、重金属、氮、磷等物质,这些指标的检测需要全面、准确、快捷的监测手段。
传统的手动监测方法不能满足现代化城市发展的要求,因此需要开发一种新型的水质监测手段。
二、水质智能监测和分析系统的结构1、硬件结构水质监测系统包括智能采样器、传感器、水质监测仪、数据传输装置、数据处理与存储设备等组成部分。
智能采样器可以自动采集水质数据,并通过传感器对水体属性进行观测,如温度、pH值、溶解氧含量、电导率等。
水质监测仪负责数据处理和分析,将数据进行实时监控和分析,并提供报警服务。
数据传输装置可将数据传输到云端,实现远程数据管理和共享。
数据处理与存储设备可将数据进行存储和备份。
2、软件结构水质智能监测和分析系统的软件结构主要包括数据采集、实时监测、数据存储、数据分析和报警服务等模块。
数据采集模块负责水质数据采集和处理,将数据传输到中央数据处理中心。
实时监测模块可对水质数据进行实时监测和预警,实现对水质数据的快速响应。
数据存储模块可对数据进行备份和存储,以备份数据丢失或损坏的情况。
数据分析模块可对数据进行处理和分析,提供可视化的数据报表,帮助用户更好地理解和掌握水质数据。
报警服务模块可提供实时的水质数据预警功能,及时提示用户存在的问题。
三、水质智能监测和分析系统的应用水质智能监测和分析系统应用广泛,主要应用于城市水环境、化工园区、企事业单位等场所。
可以实现环境污染状况的实时监控和预警,在水质污染事件发生前及时进行预警和防范。
水质自动监测系统设计与实现随着城市化进程的不断加快,水资源成为了越来越珍贵的资源之一。
由于水质对于人们的生活以及生产具有非常重要的作用,水质监测也就成为了现代化城市建设中不可或缺的一环。
然而,对于水质监测系统存在着很大的局限性。
传统的人工采样和检测方式,时间成本较高,而且存在一定的误差。
因此,良好的水质自动监测系统,对于保障城市水质安全有着重大的意义。
本文将探讨水质自动监测系统的设计与实现。
首先,本文将会从传统水质监测方式的缺陷入手,分析自动监测系统的必要性。
其次,本文将对于现有水质自动监测系统进行简要的概述和分析。
最后,本文将会结合现有技术,对于水质自动监测系统的设计与实现进行具体分析。
一. 传统水质监测存在的问题随着工农业生产、城市化进程的不断加快,水污染问题已经成为了现代化建设中的一大难题。
水质监测可以帮助我们及时了解水中污染物及其浓度,以便在出现问题前及时采取措施。
然而传统水质监测系统存在以下问题:1)人工采样和检测方式,时间成本较高,而且存在一定的误差;2)数据的采集与处理缺乏集中化、自动化,导致数据处理效率低下;3)传统数据的处理方式缺乏及时性,数据不及时、不连续、不稳定。
二. 现有水质自动监测系统目前,市场上的自动水质监测系统主要分为两类:一类为固定式水质监测系统,另一类为移动式水质监测系统。
固定式水质监测系统主要依靠自动监测设备和传感器,在水体中安装一系列的传感器,可以自动进行多种水质参数的在线监测。
例如水温、PH值、溶解氧、浊度、总磷等参数。
移动式水质监测系统则是集成了多种传感器的便携式监测装置,可以在现场直接进行水质监测和测试。
无论是固定式还是移动式,现有的水质自动监测系统都具有自动化程度高、准确性高等优势。
但也存在以下缺陷:1)准确性依赖于不同品牌、不同运行系统结构的监测设备、传感器、分析仪等的性能差异;2)数据管理缺乏标准规范,导致数据分析和应用存在差异;3)系统硬件设备成本高、适用性差,不同技术难以无缝对接等。
水质监测毕业设计毕业设计是大学生在毕业前需要完成的一项重要任务,我所选择的任务是水质监测。
水质监测是一项关乎人类健康和环境保护的重要工作,它主要涉及对水体中重要参数的测量和分析,以评估水质的安全性和可持续性。
在水质监测毕业设计中,我将首先选择适当的水样品收集方法。
合理的水样品收集方法对确保样品的代表性和准确性至关重要。
我将考虑到水采样位置的选择、采样时间以及采样容器的选取等因素,以保证采样的科学性和可靠性。
其次,我将进行水样中重要参数的测量和分析。
水体中的重要参数包括溶解氧、pH 值、水温、浊度、总悬浮物、营养物质、重金属等。
我将使用合适的仪器和试剂对这些参数进行准确的测量和分析。
同时,我还将学习使用先进的水质监测技术,如电化学分析、光谱分析以及气相色谱质谱联用等,以提高水质分析的精度和效率。
另外,我也将探索水质监测数据的处理和分析方法。
监测数据的处理和分析对于了解水体的污染程度、变化趋势以及环境影响至关重要。
我计划使用统计学方法和数据可视化工具,对所收集到的水质监测数据进行分析和展示。
通过对数据的处理和分析,我将得出对水质状况做出准确评估的结论。
最后,我将针对水质监测的结果提出相应的改善建议。
根据分析结果,我将就水体的污染源提出对策和推荐措施,以减少水质污染,并促进水资源的可持续利用。
对于不同类型的水体,我还将提供定制化的改善方案,以适应各种水源的特点。
综上所述,水质监测毕业设计旨在研究水质监测的方法和技术,并对水体的污染状况进行评估和改善建议。
通过这个设计,我将能够掌握水质监测的基本原理和方法,为保护水环境和人类健康做出贡献。
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业设计题目:水产养殖中的水质检测系统设计学院:工学院*名:***学号: **********专业:通信工程班级:通信122指导教师:董子健职称:讲师二0一三年五月摘要随着我国经济的快速发展,人民在水产养殖生活中对水质的要求有了很大的提高,但是我国水资源却出现了很多问题,比如水资源短缺、分布不均匀,尤其是水质越来越差。
水质检测工作是水体污染防治工作和水坏境保护的重要组成部分,但是,目前在我国水质检测的实际工作中,大量采用的检测方法已经不能满足要求,因此我们要大量发展和提升水质检测的技术。
本系统是基于51系列单片机AT89C51,通过模数转换器ADC0804将输送来的模拟信号转换成数字信号,然后传送到单片机AT89C51,通过程序算法处理换算出本测量水质的电阻值,然后换算成电导率,通过液晶显示器1602显示出来。
使用DS18B20温度采集模块,传送的信号经过51单片机的转换和处理,将温度值通过字符液晶1602显示器显示出来。
本设计结构简单,使用灵活,具有很大的研究价值。
关键词:AT89C51;ADC0804;DS18B20 ;1602液晶显示器;keilC51AbstractWith China's rapid economic development, People in the aquaculture life has been greatly improved the water quality requirements , but the country's water resources have many problems, such as shortages of available water, uneven distribution, especially water quality is getting worse. Water quality testing work is a important composition part of water pollution prevention and control work and water pollute environment protection, However, in the actual work of China's water quality detection, a large number of used testing method already can not meet the requirements, so we have to develop a large number of equipment and enhance water quality testing technology. This system is based on the 51 series micro-controller AT89C51. transported analog signal through the analog-to-digital converter ADC0804,the analog signal will be converted into a digital signal and then transmitted to the micro-controller AT89C51. translated by water resistance value the program algorithm processing of the measuring , and then converted into electrical conductivity displayed in the liquid crystal display 1602. Use DS18B20 temperature acquisition module, transmitted signal through the 51 single-chip conversion and processing, the temperature value display by character LCD 1602 . The design of the structure is simple, flexible, has great research value.Keywords: AT89C51;ADC0804; DS18B20; 1602 LED DISPLAY; KEILC51目录摘要 (I)Abstract.................................................................................................................................... I I 目录 .. (III)1 引言 (1)1.1 水产养殖中的水质检测简介 (1)1.2 电导率、温度对水产的影响 (1)1.3 水产养殖中水质检测的若干指标 (1)1.4 水质检测的常用因素及本系统检测的因素 (2)1.5 水质与水电导率的相互关系 (2)2 系统设计 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 系统设计原理 (4)2.21 pH值测量原理 (4)2.22 浊度测量原理 (5)2.23 溶解氧测量原理 (5)2.3 总体设计方案 (6)3 系统各方案设计论证与选择 (7)3.1 电阻检测模块方案论证 (7)3.2 温度传感器方案的选择 (8)4 系统硬件电路设计 (10)4.1 AT8951单片机及其他器件的功能介绍及原理 (10)4.2 DS18B20温度传感器的简介 (11)4.3 ADC0804 (13)4.4 PH检测模块 (15)4.5 浊度检测模块 (16)4.6 溶解氧检测模块 (17)4.7 液晶显示模块 (18)4.8 稳压电源设计 (19)4.9 最小系统设计 (20)5 系统软件设计 (21)5.1 软件设计 (21)5.2 程序流程图 (21)5.21 温度检测程序流程图 (21)5.22 电阻检测程序流程图 (22)参考文献 (23)附录1 电路原理图 (24)附录2 程序 (24)致谢 (32)1 引言1.1 水产养殖中的水质检测简介在过去,水产养殖都是分散的,不成规模的,人们都是通过在不断的摸索中形成经验,不断提高养殖的技术,从而提高产量。
水质监测系统的研究与设计作者张俊指导教师周同旭摘要:我国不仅存在水资源短缺和空间、时间分布不平衡的严重问题,而且更普遍存在着水质性缺水的危机。
水质监测工作是水体污染防治工作和水环境保护工作的重要部分。
但是,目前在我国水环境监测的实际工作中,大量采用的监测方法己经不能满足环保事业不断发展的社会需求,因此研究水质监测系统,发展水质监测技术十分重要。
本文对水质监测系统进行了初步的研究,论述了项目研究背景、国内外水质监测系统发展的现状。
最后以AT89C51单片机为主要控制器件,采用玻璃电极为传感器,设计了一个水质PH值监测系统。
关键词:水质监测系统;单片机;玻璃电极;水质pH值监测系统Water Quality Monitoring System Research and DesignAbstract:Our country not only in the presence of water resource shortage of space and time, unbalanced distribution of serious problems, but also more widespread water shortage crisis. Water quality monitoring have played an important part in the work of the water pollution prevention and water environment protection. However, at present, in our country, the water environmental monitoring in the practical work, using a large number of monitoring methods which can not satisfy the environmental protection, cause of the evolving needs of the community, so the study of water quality monitoring system, the development of water quality monitoring technology is very important now. This paper based on water quality monitoring system to carry on the preliminary study, discussed the project research background, domestic and international current situation of the development of water quality monitoring system. At last we will take AT89C51single-chip microcomputer as main control device, using a glass electrode sensor, designed a water pH monitor.Key words:Water quality monitoring system;single chip microcomputer;Glass electrode;Water quality pH monitoring system目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外水质监测技术的现状 (1)1.2.1 国内水质监测技术的现状 (1)1.2.2 国外水质监测技术的现状 (2)2 水质监测系统 (3)2.1 水质标准与水质监测技术 (3)2.2 水质监测办法 (3)2.2.1 水质监测项目 (3)2.2.2 水质监测分析方法 (4)2.2.3 水质监测方案的制定 (4)2.2.4 水环境监测过程中的质量控制 (4)2.3 水质在线监测技术 (5)2.3.1 水质自动分析技术及仪器的发展 (6)2.3.2 通信传输及接口技术 (8)2.3.3 后端数据处理软件技术 (8)2.3.4 在线水质监测站 (8)3 基于单片机的水质监测系统设计 (10)3.1 水质pH值监测系统 (10)3.1.1 水质pH简介 (10)3.1.2 系统框图 (11)3.2 硬件设计与选择 (11)3.3 系统软件设计 (15)3.4 系统的调试 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1 绪论1.1 课题背景针对客观环境运用物理、生物或化学等的现代科技手段,间断地或连续地对水体污物及其有关的组成成份鉴定和测试,通过仪器的检测或实验进行定性、定量和系统的描述,做出正确的环境质量评价称作水环境监测。
摘要水质监测是水资源管理与保护的重要基础,是保护水环境的重要手段。
目前我国的水质监测仍然存在很多问题,一是各级水质监测中心的采样能力不足。
监测频率低.二是机动监测能力不足,移动水质分析监测实验室配备数量太少,现场监测能力低。
三是自动水质监测站数量太少,缺乏自动测报能力,难以获得重点水功能区主要水质监测的实时数据.针对以上我国水质监测系统的问题,本论文设计了基于GPRS和MCS —51单片机的水质实时监测系统。
首先,论文从用户需求的角度详细阐述了本系统应该具备的功能;其次,根据功能要求进行功能规划,把整个系统分为复位电路、单片机控制单元电路、A/D转换电路、RS232接口电路、RS485接口电路、输入/输出电路、键盘和LED显示电路、电源电路、GPRS 模块,最后完成了整个系统的硬件设计。
关键词:GPRS;MCS—51单片机;实时监测ABSTRACTWater quality monitoring system is an important base for water resourcemanager and protection,and also all important measure to protect waterenvironment.At present,water quality monitoring also have many problems in our country,First,sampling ability is insufficient and sampling frequency is low at all levels water quality monitoring station。
Second,mobile monitoring ability is insufficient and mobile water quality monitoring lab is too few,field monitoring ability is low.Third,too few of automatic water quailty monitoring station,shortage of automatic monitoring and report ability,it is difficult to get real time data of water quality monitoring at main waterafea.To the questions of water quality monitoring system in our country,this paperdesigned a automatic water quality monitoring system based on GPRS and MCS—51 microchip.First,this paper goes into particulars the system’s functions of user’s needs.Second,to the system’s function,this paper designed reset circuit, microchip control circuit,A/D converter circuit、RS—232 interface circuit,RS-485 interface circuit,input and output circuit,keyboard circiut,LED display drive circuit and GPRS module。
(一)基础资料收集水质监测1、水体的水文、气候、地质和地貌资料。
如水位、水量、流速及流向的变化;降雨量、蒸发量及历史上的水情;河宽、河深、河床结构及地质状况等。
2、水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。
3、水体沿岸水资源现状及用途。
如饮用水源分布和重点水源保护区,水体流域土地功能及近期使用计划等。
4、历年水质监测资料、水文实测资料、水环境研究成果等。
(二)监测断面和采样点的设置 1、监测断面的布设原则 2、监测断面设置(1)河流监测断面设置(2)湖泊(水库)监测断面设置 3、采样位置的确定(1)在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上,监测断面的布设应有代表性,即能较真实、全面地反映水质及污染物的空间分布和变化规律;根据监测目的和监测项目,并考虑人力、物力等因素确定监测断面和采样点。
(2)有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游。
较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处,入海河流的河口处,受潮汐影响的河段和严重水土流失区。
湖泊、水库、河口的主要入口和出口。
国际河流出入国境线的出入口处。
(3)饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区。
(4)断面位置应避开死水区及回水区,尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、无急流浅滩处。
(5)应尽可能与水文测量断面重合;并要求交通方便,有明显岸边标志。
(三)采样时间与采样频率的确定(1)饮用水源地:全年采样不少于12次,采样时间根据具体情况选定。
(2)河流:较大水系干流和中、小河流全年采样不少于6次,采样时间为丰水期、枯水期和平水期,每期采样两次。
流经城市或工业区,污染较重的河流、游览水域,全年采样不少于12次。
采样时间为每月一次或视具体情况选定。
(3)排污渠:全年采样不少于3次。
(4)底泥:每年在枯水期采样一次。
(5)背景断面:每年采样一次。
在污染可能较重的季节进行。
水质监测毕业设计摘要:本文主要介绍了水质监测毕业设计的内容和方法,包括水质监测的意义和重要性、监测的主要内容和方法、设备和技术的应用等方面。
通过对水质监测毕业设计的研究和分析,可以更好地认识到水质监测的重要性,为保护水资源、维护生态环境提供科学依据和技术支持。
关键词:水质监测、毕业设计、意义、方法、设备、技术一、引言水是人类生活和生产的基本需求,水资源的质量直接关系到人类的生存和发展。
随着工业化进程的加快和城市化进程的不断扩张,水资源污染问题日益突出,水质环境污染已经成为制约经济社会可持续发展的主要环境问题之一。
对水质进行监测和评估显得尤为重要。
作为环境科学与工程专业的毕业生,水质监测毕业设计成为了必修课程,也是毕业设计的重要组成部分。
本文将通过对水质监测毕业设计的研究和分析,从理论和实践角度探讨水质监测的意义、方法以及设备和技术的应用,旨在为今后从事水质监测工作的相关人员提供一定的参考和指导。
二、水质监测的意义和重要性1.保护水资源水质监测可以帮助人们了解水资源的污染状况和变化趋势,及时发现并解决水质问题,有助于保护水资源,维护水生态平衡,保障人类的生存和发展。
2.维护生态环境水质监测可以帮助人们了解水生态环境的状况和变化趋势,及时采取措施保护水生态系统,维护生态平衡,保护水中生物多样性。
3.提供科学依据和技术支持水质监测可以为相关部门制定水质标准和控制措施提供科学依据,为水质治理和污染防治提供技术支持。
三、水质监测的内容和方法1.监测内容水质监测的内容主要包括水体中的化学物质、微生物和生物学参数。
其中化学物质包括各种重金属、有机物和无机盐类,微生物包括大肠杆菌等细菌,生物学参数包括水质浊度、氧化还原电位、溶解氧等。
2.监测方法水质监测的方法主要包括野外取样、样品处理、实验分析和数据处理。
野外取样需要选择合适的取样点和取样时间,确保取样的准确性和代表性。
样品处理需要根据监测目的选择合适的处理方法,确保分析结果的准确性和可靠性。
水质监测毕业设计一、绪论水是维持生命、支持人类社会发展的重要物质之一,而水质则是衡量水体健康状况的重要指标。
随着人类社会的不断发展和工业化进程的加速,水质受到了越来越多的污染和破坏,给人类生存和发展带来了严重的挑战。
对水质进行有效监测和控制显得尤为重要。
本毕业设计旨在设计一套完善的水质监测系统,以提高对水质的监测能力和水质监测数据的准确性。
二、水质监测系统的组成1. 传感器模块:包括温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器、浊度传感器等,用于采集水质监测所需的各项指标数据。
2. 控制模块:采用单片机或嵌入式系统作为控制核心,接收传感器模块采集到的数据,并进行处理和分析。
3. 数据存储模块:将处理分析后的数据存储起来,便于后续的查询和分析。
4. 数据传输模块:通过有线或无线方式将监测数据传输至监测中心或数据中心,实现远程监测和管理。
5. 软件系统:设计相应的监测软件,用于数据处理、显示和分析,并提供用户友好的界面,方便使用和管理。
三、水质监测系统的工作原理1. 传感器模块采集水质各项指标数据,包括温度、pH值、溶解氧含量、浊度等。
2. 控制模块接收传感器模块采集到的数据,根据预设的阈值进行处理和分析,如超过阈值则报警。
3. 处理分析后的数据存储到数据存储模块中,供后续的查询和分析使用。
4. 数据传输模块将监测数据通过有线或无线方式传输至监测中心或数据中心,实现远程监测和管理。
5. 软件系统提供用户界面,用于数据处理、显示和分析,实现对水质监测数据的管理和控制。
四、水质监测系统的应用1. 市政管理:用于监测城市供水系统中水质情况,及时发现并解决水质问题。
2. 工业用水:用于监测工业生产过程中用水的水质状况,确保生产过程中水质的安全。
3. 环境保护:用于监测环境水体的水质情况,及时发现并修复受污染的水域。
4. 科研实验:用于科研实验室的水质监测,提供准确的实验数据支持。
五、水质监测系统的优势1. 实时性:可以实时、连续地监测水质指标,及时发现水质问题。
水质评价问题摘要水质综合评价就是根据各水质指标值,对某水体的水质等级进行综合评判,为水体的科学管理和污染防治,提供决策依据,在地区可持续发展中具有重要意义。
对于问题一:本文首先考虑利用水质评价和污染评价两个方面,将与水质评价问题无关的项目指标除去。
然后对剩余7项指标溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、锌、挥发酚运用主成分分析法,对东井,西井,南井,北井四口井水质检测报告进行分析,选取主成分,并把主成分得分按方差贡献率加权求和,得出每个地区的污染综合评价指数,进而可以计算每个口井的污染综合评价指数。
对于问题二:本文采用模糊综合评价法将定性评价转化为定量评价即利用模糊数学对受到众多因素影响的事物做出总体评价,充分考虑了各项水质影响因子在总体水环境中的地位。
运用隶属函数求出隶属度,根据隶属度最大原则判断四口井的井水属于哪一等级。
关键词:水质评价主成分分析模糊综合评价隶属度一.问题重述:某村内有各相距500米以上的四口水井,分别位于村东、村西、村南和村北,由于农业和生活排放废物使地下浅表水遇到污染,水质监测资料如附录1所示请完成以下问题:(1)请用2种以上的数学方法对该村的四个井水的水质进行排序,并比较是否由于方法的不同导致存在着异,以及差异产生的原因。
(2)请对该村的四个井的地表水分别进行水质等级判断。
(水质分级标准参考附录2,或自己查有关资料)二.问题分析2.1对问题1的分析井水的质量是由多个指标来进行测量评估的,为了使得建立的模型能够客观、准确地对四口井水质做出全面的评价,要求:第一、能够消除指标之间可能存在的相关性,以避免数据的重叠冗余。
第二、必须可以确定不同的指标对水质影响的权重。
有很多传统的系统评估方法比如加权评估法、专家评估法、综合评分法以及层次分析法都不免受到主观因素不同程度的影响。
而本文使用的基于主成分分析所构造的评估机制则可以避免主观因素对评估的影响,使得评估结果客观的反映系统状况。
水质监测系统设计论文
随着工业和城市化的发展,水污染已经成为一个全球性的问题。
如何保障饮用水的安全和环境的健康已经成为当今社会所面临的头号难题之一。
为了解决这个问题,各国采取了不同的措施,例如加强水资源管理、完善水处理设施和建立水质监测体系等。
本文将介绍一种基于物联网技术的水质监测系统设计论文。
一、系统设计思路
目前的水质监测系统大都采用离线监测的方式,即定期采集水样进行分析。
这种方法存在时间成本高、监测精度低、数据延迟等问题。
为解决这些问题,本系统采用基于物联网的水质监测方法,即通过传感器实时获取水质数据,并将数据上传至云端进行分析和处理,以实现实时监测和数据应用。
本系统设计思路如下:
1、硬件平台:本系统采用由微型计算机、传感器、网络模块和电源组成的硬件平台,可实现水质监测设备的自动化、集中化、信息化和智能化。
2、传感器选择:为了满足不同的水质监测需求,本系统采用多种传感器,包括温度、PH值、溶解氧、电导率、浊度等,能够同时监测多个指标。
3、网络通讯:本系统采用无线通讯技术,如GPRS、3G、4G、LoRa等,可实现水质数据的远程监测和云端数据处理。
4、云平台:本系统采用云平台进行数据存储、数据处理、数据分析、数据可视化展示等工作。
云平台可以实现数据的实时监测、多样化的数据分析和数据共享服务。
二、系统实现步骤
1、传感器选择:根据不同的水质要求,选择相应的传感
器模块,包括温度、PH值、溶解氧、电导率和浊度传感器。
2、硬件设计:本系统的硬件主要由微型计算机、传感器、网络模块和电源组成。
通过AD转换器将传感器采集到的模拟
信号转换成数字信号,并通过单片机将数据传输至云平台。
3、软件设计:通过单片机将采集到的数据实现数据的实
时传输,并通过云服务将数据上传至云端,同时实现数据的存储、处理和分析等功能。
4、数据分析:云平台对上传的数据进行实时监测,同时
对数据进行分析、统计和综合评估,以便对水质状况进行综合分析和预警。
三、系统应用场景
基于物联网的水质监测技术在实际应用中,可应用于以下场景:
1、残留农药、化肥等有害物质的监测。
2、工业废水排放的监测。
3、生活污水处理前后水质的对比监测。
4、海洋水质监测。
5、水源地水质监测。
四、系统的优点
1、实时监测:采用传感器和云平台相结合的方式,可以
实现对水质数据的实时监测和处理,避免了人工采样操作和分析过程的时间成本和高昂费用。
2、高效可靠:自动化、集中化的监测方式,可以在保护
水质安全的同时,有效降低监测成本和风险。
传感器采集的数据精度高,可靠性强。
3、数据共享:采用云平台进行数据存储和处理,可以实
现数据在不同设备之间的共享和交流。
同时,数据的可视化展示也方便人们理解和分析研究。
4、维护管理:采用基于物联网的水质监测系统,可以进
行远程监控和故障诊断,方便后期的维护管理。
综合来说,基于物联网技术的水质监测系统能够实现高效、便捷、精准的水质监测工作。
在未来的水质监测工作中,这一技术将会得到广泛的应用。