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大气污染源SO〈,2〉紫外荧光自动分析仪的无线测控技术研究

专 业: 光学
关键词: 大气污染源监测 二氧化硫自动分析仪 紫外荧光法 无线测控 手机网络 短消息
分类号: X501  X851
形 态: 共 88 页 约 57,640 个字 约 2.757 M内容
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内容摘要


空气质量是关系到地球生态、人类健康的大事。

对空气质量的监测从科技的角度看是一个难度很大的检测技术,对空气质量自动监测仪器的研制具有学术和经济上的现实意义。

目前通过调查发现大中城市所使用的大气质量监测系统基本上是从国外进口,不但价格昂贵,维护费用也高。

由此,在广州市环保局的大力支持下,以华南师范大学物理与电信工程学院杨冠玲教授、何振江教授为首的课题组开展了“大气自动检测仪国产化样机的研制”项目的研究,“大气污染源二氧化硫浓度分析仪样机研制”是该项目的一部分。

旨在冲破国外技术垄断,发展我国环保仪器产业。

文章在比较各种二氧化硫检测方法基础上,介绍了紫外荧光发光原理的理论,并详细介绍了基于该方法的大气二氧化硫分析仪样机的结构、功能实现和本文的重点——无线测控系统技术研究等内容。

随着网络技术的发展,有关仪器的网络功能和仪器的无线测控技术研究正日益受到人们的关注,但经过调研发现,在环境监测仪器上实现无线测控功能尚属初次尝试,可望获得很好的应用前景。

我们仪器的无线测控系统是基于手机网络的短消息SMS业务和通用无线分组业务GPRS。

对此,我们特别针对我们的大气污染源二氧化硫紫外荧光自动分析仪作了硬件方面和软件方面的设计。

论文的主要研究工作及成果如下:1、对目前国内外的各种无线测控系统的方案进行资料搜集,并对各种方案的优缺点作出对比和论证,针对我们的大气污染源二氧化硫自动分析仪的仪器只需要传送小时平均和日平均数据这样的固定时间间隔的小数据量传输特点,选择了基于手机网络的短消息SMS业务和通用无线分组业务GPRS的远程数据传输方案。

2、对无线测控系统各个模块的设计及对具体使用元器件的选择。

这部分是整个无线测控系统研究的基础,论文完成了主要控制模块的设计、单片机芯片和串口数据转换芯片的选用和设计、无线传输模块芯片的选择、TCP/IP协议转换模块的设计以及各个模块间的电路连接等设计问题。

3、无线测控系统控制软件的设计。

软件部分的设计工作是整个无线测控系统设计的核心部分。

论文完成的工作有:

嵌入式实时操作系统RTOS的剪裁、移植和设计,TCP/IP协议栈的剪裁、移植和设计,AT指令的嵌入编程工作,和最为重要的系统任务编程设计等部分。

系统任务程序包括“数据采集”任务和“数据发送”任务两部分。

本设计实现了片上系统SoC的功能,并且可以通过目前最常用的51系列单片机实现,经过调试和仿真,可以实现数据的采集和传输的功能。

4、结合我们的仪器样机,进行了模块系统连接的数据传输实验研究,实现了利用手机GPRS网络对我们的仪器测量数据的传送功能..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 前言
1.1大气二氧化硫的来源及污染状况
1.2二氧化硫的危害
1.3二氧化硫的大气环境质量标准
1.4二氧化硫的检测技术
1.5国内外研究现状
1.6论文研究意义
1.7论文的研究内容
1.8小结
参考文献:
第二章 二氧化硫紫外荧光监测理论基础
2.1概述
2.2荧光产生的物理机制
2.2.1激发
2.2.2去激发过程
2.2.3荧光成生的条件
2.2.4荧光量子效率
2.3荧光定量分析法基础
2.4紫外荧光测量二氧化硫的理论分析
2.5小结
参考文献:
第三章 大气污染源二氧化硫紫外荧光自动分析仪的研制
3.1仪器系统简介
3.2系统组成和工作原理
3.2.1光路部分
3.2.2气路部分
3.2.3电路部分
3.3实验分析
3.4小结
参考文献:
第四章 现代无线测控技术简介与系统方案选择和论证
4.1国内外现代无线测控技术简介与分析
4.2大气污染源二氧化硫紫外荧光自动分析仪远程测控方案的选择
4.2.1 GSM网络短信息服务SMS简介
4.2.2通用分组无线业务GPRS简介
4.3小结
参考文献:
第五章 大气污染源SO2紫外荧光自动分析仪的无线测控技术研究
5.1硬件部分
5.1.1大气污染源SO2紫外荧光分析仪无线测控网络结构
5.1.2大气污染源SO2紫外荧光分析仪无线测控系统总框图
5.1.3主控制模块
5.1.4无线传输模块
5.1.5 TCP/IP协议处理模块
5.1.6串口通信数据转换模块
5.1.7无线测控系统各模块的电路连接和工作方式
5.2软件设计部分
5.2.1系统软件总流程图及各任务流程图
5.2.2嵌入式实时操作系统
5.2.3嵌入式TCP/IP协议栈
5.2.4 AT命令
5.2.5系统任务程序设计
5.3小结
参考文献
第六章 全文总结

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中图分类: > X501 > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 一般性问题 > 环境污染源
其他分类: > X851 > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境监测仪器设备 > 大气监测仪器设备

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