【摘 要】
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随着工业化的急速发展,工业污水和居民生活污水的随意排放,水污染相关的事件也频频出现,不但影响了自然环境,同时降低了人们饮用水的品质,人类的健康也受到了极大的挑战。因此,如何合理利用保护水资源以及如何在源头上对水污染进行监测是急需解决的重大问题。我国水污染监测经历了漫长的发展,经历了从人工采集数据分析到尚未普及的水污染监测系统。虽然水污染监测系统监测相比于人工采集数据分析减少了人力,且更加方便快捷,
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随着工业化的急速发展,工业污水和居民生活污水的随意排放,水污染相关的事件也频频出现,不但影响了自然环境,同时降低了人们饮用水的品质,人类的健康也受到了极大的挑战。因此,如何合理利用保护水资源以及如何在源头上对水污染进行监测是急需解决的重大问题。我国水污染监测经历了漫长的发展,经历了从人工采集数据分析到尚未普及的水污染监测系统。虽然水污染监测系统监测相比于人工采集数据分析减少了人力,且更加方便快捷,但是观测期很长,而且整套系统设备成本很贵,并不适合大范围的检测和普及。针对水环境监测的以上问题,本文设计了一种基于NB-IoT技术的低功耗低成本的水污染监控系统,NB-IoT技术作为一种远距离的,低功耗、低成本的无线通讯技术。此项技术很好的解决了成本过高,节点能耗的问题。本次研究主要从以下几个方面进行:1.构建了水污染监测的系统架构,主要将系统分为六个模块,分别是电源模块、嵌入式控制模块,传感器监测模块、NB-IoT模块及云平台和上位机模块。通过传感器监测模块对数据进行监测,再通过嵌入式控制模块对数据进行处理,处理过的数据再通过NB-IoT模块上传到云平台,在上位机上显示,这样就构成了一个完整的水污染监测系统。2.系统各模块软硬件的设计,主控模块的设计作为根本,再逐步对主控制器的外围电路模块、电源模块、NB-IoT通信模块、传感器模块等模块进行设计。同时也对系统进行了低功耗和稳定性的程序设计,保证了系统高效稳定的运行,同时搭建了云平台,构建了上位机监控中心,实现了人机交互。使用户更叫便捷的查看水污染情况的信息。3.在对系统各模块进行软硬件设计之后,对通信模块进行了测试,同时也对传感器终端模块的性能做了对比实验检测,实验结果也表明本次系统终端监测模块测量的准确度符合设计的要求,因此本次设计的系统较好的理论意义和实际应用价值。图[50]表[10]参[62]
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