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船载海水重金属元素现场自动分析仪软件设计

方昉  
【摘要】: 船载海水重金属元素现场自动分析仪是一种联合离子选择性电极检测技术和溶出伏安检测技术自动检测海水中痕量重金属元素的仪器。本文论述了控制现场分析仪进行检测并自动对采集数据进行分析的软件系统的设计。 文章首先对海水检测技术的现状进行了介绍,阐述了开发海水重金属元素现场自动分析仪的必要性和紧迫性。 在随后的章节,文章主要介绍了现场分析仪的软件系统的设计。分为数据处理部分和管理控制部分两大模块进行介绍。 在对数据处理部分的论述中,文章主要就软件内置的FIR数字滤波器、曲线拟合等多种数据处理算法的原理和具体实现做了详细的叙述,并对各种算法进行了仿真验证。并通过仪器对Pb和Cu混合溶液检测的实验,验证了联用多种算法可以自动对数据进行有效的处理。 在对管理控制部分的论述中,文章研究分析了目前集群系统广泛采用的消息传递机制,并论述软件系统如何使用消息机制协调软件各个功能模块的运作。在系统与主机的通讯模块的设计中,文章论述了如何使用Windows API函数实现系统的串行通讯接口和Ethernet接口。对于Ethernet接口的实现,我们利用了可有效支持Windows消息驱动机制的Winsock API的异步网络通信功能,即在C++ Builder环境下使用Winsock API,并加入了多线程技术,可以在局域网内任何一台PC机上远程访问现场分析仪,实现了实时远程命令发送、图像传送、数据存取等远程实验功能。使得仪器在局域网内可以真正做到自动管理,提高了现场分析仪的自动化程度。在该部分的最后,论文介绍了数据自动存储机制、数据库的可视化设计,并对系统自动控制功能的实现进行了叙述。 论文的最后通过实验对仪器的性能进行了初步的评测。


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