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基于嵌入式Internet大面积水域溶解氧含量监测系统研究

吴书渊  
【摘要】:嵌入式Internet是嵌入式技术发展历史上的又一个里程碑。它依托于Internet技术、嵌入式技术的发展。嵌入式Internet技术是嵌入式技术和Internet技术的结合,借助嵌入式Internet技术能够将各种嵌入式设备接入到Internet,使其具有远程监控、管理等功能。将嵌入式系统特别是应用最广泛的8位、16位、32位微处理器为代表的嵌入式系统接入Internet已成为目前的研究热点。 溶解氧含量是水质监测的重要指标之一。目前,国内在水体溶解氧监测方面已初步实现将溶解氧检测仪器投放水中进行实时检测,但大多数溶解氧监测系统受到区域限制,仍停留在小规模的,甚至是单点、静态的监测模式上。而大面积水域如长江、巢湖等水体溶解氧含量检测具有分散性、动态性等特点,运用传统的检测方法无法进行全面、有效地检测。 本文基于嵌入式Internet技术,研究如何通过将分布在大面积水域中的多台溶解氧含量监测设备接入Internet从而构建大面积水域多点、动态溶解氧含量监测系统。 本文研究的主要内容及取得的成果如下: 1.研究了将智能型嵌入式以太网转换模块(MCU内置TCP/IP协议模块)配以相应外围转换电路并进行相关网络配置,从而直接将嵌入式溶解氧监测设备接入Internet。 2.研究了对多台PC机组成的控制网络及多台监测设备组成的监测网络进行网络拓扑架构。通过分析多台溶解氧检测设备、无线传感装置及多台PC机的分布及连接特点,对整个监测网络拓扑进行合理的架构。 3.研究开发了基于多线程及完成端口技术的大面积水域溶解氧监测系统软件。在Visual C++平台环境下,采用多线程技术及完成端口技术开发一种基于C/S模式的溶解氧监测系统软件,使之适用于大数量溶解氧检测点的场合,并且仍能保持通信系统较高的稳定性。 本文的研究成果对于进一步提升溶解氧检测水平特别是大面积水域的溶解氧检测水平,以及发展新型的水污染监测技术打下坚实的理论基础和技术基础,是现代信息技术在溶解氧监测研究领域一次机制性和基础性的探索,具有重要的理论和实践意义,并为“物联网”的构建奠定理论和应用基础。


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