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近年来,浙江省政府大力推进“五水共治”的环保工程,其中对污水的治理是整个环保工程的重点。而浙江省以江河湖泊众多闻名,对流域水环境的治理成为环保工程的重中之重。开发和改善水质监测技术是污水治理的第一个环节,水质监测数据的正常与否直接反映了水质的优劣,对水质监管部门执行相关水环境保护措施有重大影响。因此展开流域水环境监测终端的研发对水资源的保护乃至生态环境的保护具有重要的意义。针对水环境监测需要,研究和开发了流域水环境监测终端。该监测终端由硬件监测节点和数据展示客户端组成,实现了水质常规五参数水温、pH、电导率、溶解氧以及浊度的在线监测。与传统水环境监测系统不同的是,该设计引入一种水质监测数据异常值检测与修复模型,克服了传统水质监测中人工校对数据的繁琐和人工修复数据准确率低的弊端,大大提高了系统的监管效率,具有较大的实用价值,是本设计的创新体现。对于硬件电路的设计,下位机系统以ARM公司的STM32F103ZET6型微控制器为核心,协同电源模块、数据存储模块、数据发送模块,并设计了多类型传感器数据传输接口,共同实现了流域水环境监测终端对水温、pH、电导率、溶解氧和浊度五种类型水质参数的前端采集与数据发送功能。对于终端软件平台的设计,上位机软件系统部署于阿里云远程服务器,采用MySQL数据库作为数据存储中心,设计了基于SSM集成开发框架的Web客户端,实现对流域水环境监测终端的集中监管。对于水质监测数据异常值检测与修复算法的研究,引入一种基于改进变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的异常数据检测模型和基于粒子群的最小二乘支持向量机(Particle Swarm Optimization-Least Square Support Vector Machine,PSO-LSSVM)的异常数据修复模型。这两种模型的引入,有效的提高了水质异常数据的检测和修复的准确率。本设计最终研究和开发出完整的一套流域水环境监测终端,实现了对水温、pH、电导率、溶解氧和浊度五种类型水质参数的采集、传输、展示以及异常监测数据的检测与修复。经测试,本设计研发的流域水环境监测终端功能正常、运行稳定,达到了预期的设计要求,对流域水环境监测领域的技术推进具有重要参考价值,对流域水环境污染的前期预防和保护具有重要的现实意义。