發(fā)布時(shí)間：2018-04-26 21:14

  本文選題：大氣在線監(jiān)測(cè) + 物聯(lián)網(wǎng)��； 參考：《西安郵電大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí),大氣環(huán)境問(wèn)題日益凸顯。酸雨、霧霾等大氣污染狀況處于高發(fā)期,嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活,引起了政府部門(mén)的高度重視。面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題,智能高效的大氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備將在大氣環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及有效治理中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,為亟待解決的大氣環(huán)境問(wèn)題以及國(guó)家可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。然而,現(xiàn)階段我國(guó)投入應(yīng)用的大氣監(jiān)測(cè)設(shè)備存在整體耗資巨大、多數(shù)設(shè)備靠進(jìn)口、實(shí)時(shí)性不高、人為因素影響大、數(shù)據(jù)可操作性差等問(wèn)題,國(guó)內(nèi)研發(fā)的設(shè)備存在監(jiān)測(cè)參數(shù)較少、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)單一、數(shù)據(jù)利用率低、信息發(fā)布平臺(tái)維護(hù)成本較高且過(guò)程繁雜,無(wú)法滿足現(xiàn)今對(duì)于大氣監(jiān)測(cè)設(shè)備多參數(shù)、多節(jié)點(diǎn)、高可靠性、低成本及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)便捷共享的需求。為了更好地解決上述問(wèn)題,本文引入物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、傳感器等關(guān)鍵技術(shù),結(jié)合2015年陜西省社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目(基于物聯(lián)網(wǎng)的大氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的研究,項(xiàng)目編號(hào)：2015SF284)開(kāi)展研究工作,提出了以監(jiān)測(cè)西北地區(qū)城市及周邊區(qū)域大氣質(zhì)量狀況為目標(biāo)的“多參數(shù)、多節(jié)點(diǎn)大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案”,研制了“大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”,本文主要討論的內(nèi)容為大氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)、樂(lè)為物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)的配置及配套應(yīng)用設(shè)置。本系統(tǒng)的主要任務(wù)及技術(shù)要求如下：1、對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、濕度、PM2.5、PM10、SO2、O3這幾項(xiàng)大氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量；2、將監(jiān)測(cè)點(diǎn)的大氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給大氣監(jiān)測(cè)信息處理中心,通信距離大于30km;3、信息中心軟件能夠?qū)Υ髿獗O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、預(yù)測(cè)。該系統(tǒng)由大氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件部分、樂(lè)為商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)部分以及大氣監(jiān)測(cè)上位機(jī)應(yīng)用軟件部分組成。系統(tǒng)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)點(diǎn)的大氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量并傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)上,上位機(jī)應(yīng)用軟件能夠?qū)崟r(shí)獲取物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上監(jiān)測(cè)設(shè)備上傳的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)、顯示以及報(bào)表輸出,為環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。本文研究的主要內(nèi)容如下：1、大氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究：分析并總結(jié)了現(xiàn)有的大氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù),并結(jié)合陜西省社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目項(xiàng)目(編號(hào)：2015SF284)要求,提出了一種多參數(shù)、多節(jié)點(diǎn)的大氣在線監(jiān)測(cè)方案,對(duì)該方案的實(shí)時(shí)性、實(shí)用性、可操作性、可擴(kuò)展性進(jìn)行了論述,并對(duì)底層多節(jié)點(diǎn)大氣數(shù)據(jù)融合研究做了初步探索；2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)：提出了一套經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的硬件設(shè)計(jì)方案,采用模塊化接插設(shè)計(jì)的方法,完成了大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì),并給出了實(shí)現(xiàn)電路及工作原理,展示了部分的硬件樣板。3、大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)：根據(jù)硬件電路的實(shí)際需要,采用嵌入式系統(tǒng)編程的方式,對(duì)系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行了劃分,并且完成了各功能模塊的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)；4、商用物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的接入方法研究：深入分析了商用物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的接入方法,完成了樂(lè)為物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的配置、監(jiān)測(cè)設(shè)備的接入,以及信息的實(shí)時(shí)發(fā)布。通過(guò)對(duì)軟硬件的測(cè)試以及與上位機(jī)軟件的聯(lián)調(diào)顯示,系統(tǒng)整體運(yùn)行正常,能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、預(yù)警并帶有GPS定位功能。系統(tǒng)具有本地?cái)?shù)據(jù)不易篡改、廉價(jià)、操作方便、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),其系統(tǒng)相對(duì)誤差在5%以?xún)?nèi),達(dá)到了項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo),可以廣泛應(yīng)用于大氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
[Abstract]:In recent years, at the same time in China's rapid economic development, atmospheric environmental problems have become increasingly prominent. Acid rain, haze and other atmospheric pollution conditions are in high incidence, seriously affecting people's production and life, causing the government departments to attach great importance. Facing severe environmental problems, intelligent and efficient atmospheric on-line monitoring equipment will be in the real-time monitoring of the atmospheric environment. Measurement and effective management play an important role in providing scientific basis for the urgent air environment problems and the sustainable development of the country. However, at the present stage, the air monitoring equipment put into application in our country has a huge cost, most of the equipment depends on the import, the real time is not high, the human factors are greatly influenced and the data operability is poor, and so on. The domestic R & D equipment has less monitoring parameters, single gateway node, low data utilization rate, high maintenance cost and complicated process, which can not meet the demand of multi parameter, multi node, high reliability, low cost and real-time and convenient sharing of data for atmospheric monitoring equipment. In this paper, the key technologies such as Internet of things, embedded, sensor and other key technologies are introduced. The research work is carried out in conjunction with the 2015 Shaanxi province social development science and technology project (Research on atmospheric quality prediction and early warning system based on the Internet of things, project number: 2015SF284), and the "multi reference" is proposed to monitor the atmosphere quality in the cities and surrounding areas in the northwest region. The main tasks and technical requirements of this system are as follows: 1, the temperature, humidity, PM2.5, PM of the monitoring point, the main tasks and technical requirements of this system are as follows. 10, SO2, O3, the atmospheric parameters are measured in real time. 2, the monitoring data is transmitted to the atmospheric monitoring information processing center in real time. The communication distance is greater than 30km; 3, the information center software can store, display and predict the atmospheric monitoring data. The system is composed of the hardware part of the atmospheric monitoring system, and is happy for the business Internet of things network. The system can measure the atmospheric parameters of the monitoring point in real time and transmit it to the cloud service platform of the Internet of things. The application software of the upper computer can get the data uploaded by the monitoring equipment on the IOT cloud platform in real time, and analyze, process, store and display the data. The main contents of this paper are as follows: 1, the research on atmospheric on-line monitoring technology: analysis and summary of the existing atmospheric on-line monitoring technology, and combining with the requirements of the Shaanxi social development science and technology project project (number: 2015SF284), a multi parameter, multi node atmosphere is proposed. The line monitoring scheme is used to discuss the real-time, practicability, operability and extensibility of the scheme, and make a preliminary exploration to the study of the multi node atmospheric data fusion at the bottom. 2, the design and development of the system hardware: a set of economical and practical hardware design scheme is put forward, and the method of modular insertion design is adopted to complete the atmosphere online. The hardware circuit of the monitoring system is designed, and the realization circuit and working principle are given. The hardware sample.3 and the software development of the air on-line monitoring system are displayed. According to the actual needs of the hardware circuit, the embedded system programming is used to divide the system tasks, and the drive development of the functional modules is completed. 4, Research on the access method of the cloud platform of the commercial Internet of things: in-depth analysis of the access method of the cloud platform for the commercial Internet of things, completed the configuration of the cloud platform of the Internet of things, the access of the monitoring equipment, and the real-time release of the information. The monitoring point data are on-line monitoring, early warning and GPS positioning function. The system has the characteristics that local data is not easily tampered, cheap, easy to operate, and has high automation degree. The relative error of the system is less than 5%, which can be widely used in the field of atmospheric monitoring.

【學(xué)位授予單位】：西安郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X84

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本文編號(hào)：1807706