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随着我国社会经济的快速发展,水资源保护与管理日趋重要。在线监测是水资源保护与管理的有效方法和发展方向。目前国内主要是通过固定监测站进行水质在线监测,存在着选址困难、成本高、且难以准确反映水质状况等局限性。论文针对浮动式水环境无人值守在线监测系统展开研究。论文的主要工作如下:
1:系统的总体方案设计
根据模块化和层次化的设计原则,给出了水环境无人值守在线监测系统的总体设计方案。选择了STM32+μC/OS-Ⅱ的软硬件开发平台。
2:系统的软、硬件设计与实现
通过深入研究现场水环境对监测系统功能要求,给出了监测系统的硬件架构设计方案。完成了监测系统的在电压转换、液位检测、状态监测、传感器信号采集和GPRS无线通信等模块的硬件设计,以及相应硬件的驱动程序、模块功能的软件设计与编程。对STM32核心板所实现的软件功能进行了合理的任务划分和设计,并选择了合适的任务同步方式。
3:监测系统主从节点间的通信协议设计
针对监测系统节点间通信的可靠性、扩展性的需求,选择MODBUS作为主从节点的通信标准。设计了在MODBUS规范下的通讯协议,设计并实现了MODBUS的驱动程序与应用程序。