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M2M水环境数据采集终端及通信协议的设计与实现

钟璞  
【摘要】:随着改革开放的推进,我国的经济发生了翻天覆地的变化,但是经济的高速发展换来的却是日益恶化的环境,尤其是对水环境的破坏已经影响到人们的正常生活。我国水环境监测起步较晚造成技术也相对落后,再加上监测仪器功能单一,数据采集误差大,通信设施落后,无法及时准确的监测到反映污染水体的参数,这严重影响有关部门相关的科学决策和降低了水环境的管理水平。为顺应经济与社会的协调发展,加大水环境监测力度,提高监测时效性、可靠性以及保证采集数据传输的完整性、安全性势在必行。论文首先分析和总结了国内外实现水环境数据采集自动化和信息化的最新研究进展,充分借鉴其经验;然后从硬件选型,终端总体设计和软件开发入手,完成了水环境数据采集终端模块,并设计了使用的无线通信协议。本文的主要内容有:(1)针对数据采集参数单一的问题,论文采用引擎设计思想在数据采集端设计了数据采集引擎,对于数据的传输则采用无线通信网络传输,基于此建立了一套完整的水环境数据采集平台。数据通信协议的设计,更是弥补了对于无法利用现有的网络基础或根本没有网络的区域造成无法采集数据的漏洞。(2)针对数据采集误差大,数据传输不可靠的问题,本文在上位机工作站设计了数据业务解析引擎,丰富了数据采集终端的功能;基于B波段微功率及基于GPRS的无线通信协议的设计,不仅大大的减少了数据采集的误差,也确保了数据传输的安全性与可靠性。M2M平台开发技术的运用使监测数据更加形象和直观的呈现在水环境质量监测部门相关人员的面前,不仅提高了相关部门的工作效率,也方便部门对水质监测的智能有效管理及决策。


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