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随着大气环境的不断恶化,环境保护对空气质量检测的要求也进一步提高,对大气监测仪器的测量与控制提出了新要求,单方向的数据传输已经不能满足对大气污染源的测量需求,还需要人们能够根据具体环境和实时数据对仪器做出适当调整。能够进行双向测控的新型监测仪的研究具有学术上和经济上的双重意义。
当前国内外环境监测仪器的控制部分基本上都是人为式的事先调整参数控制,不具备灵活控制性。因此在比较当前使用的各种监测仪测控方法后,在“大气污染源二氧化硫浓度分析仪样机研制”的项目基础上,提出了监测仪器测控部件--无线测控系统的研究,并且详细介绍了无线测控系统的原理与实现。
随着通信技术的发展,关于监测网络的搭建和仪器无线测控技术的研究正越来越多地受到人们的关注。对现今的通信方式进行调研后,在大气环境监测中使用无线测控技术,具备了新颖性和良好的应用性。
仪器远程控制部分--无线测控系统主要基于短信息SMS技术和GPRS技术,作为二氧化硫分析仪的一部分,本文特别针对仪器特点做了无线测控系统的硬件与软件设计。论文的主要研究工作及成果如下:
1)调研了当前国内外使用的各种测控方案并进行了优缺点对比,结合二氧化硫分析仪数据传输量小以及控制命令简易快捷的特点,选择了基于GSM网络的SMS技术和GPRS技术,并且对系统设计所涉及SMS/GPRS的技术基础做出了概括说明。
2)对无线测控单元的总体设计进行了详细介绍,给出了测控网络框图并对具体控制流程进行了详细说明。同时无线测控单元作为二氧化硫分析仪的一部分,对这一单元的互联工作原理进行解释。
3)无线测控单元的硬件设计,结合电路原理图对各个模块的设计与元器件使用进行了说明。
4)无线测控单元的软件设计,针对无线测控要实现数据实时监测和命令发布的特点,作出了可裁减的嵌入式设计。同时就单元嵌入新型二氧化硫分析仪作出了研究,给出了软件系统在计算机平台的通信仿真。
5)在新型二氧化硫分析仪上,分别就监测数据的无线方式上传以及远程用户的命令控制进行了无线测控实验,尝试实现仪器进行实时监测和命令发布的功能。