城市雨污水管网水质监测系统的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要城市雨污水管网系统是城市基础设施中的一个重要组成部分，关系到城市的生存和发展。随着经济的发展，人口的增长和城市的规模化，雨污合流制水管网的老化以及监测技术的相对落后问题比较严重。面对新时期水利发展的形势和要求，迫切需要建立现代化的管网运行调控系统，从技术层面上来讲，存在一些急待解决的问题，主要集中在自动化程度低，以及信息处理的及时性与管理工作的要求不相适应。本文针对这些亟待解决的技术问题，结合国家科技部重大专项课题——城市雨污水合流制管网改造、运行、调控技术示范课题，研究设计了城市雨污水管网水质在线监测系统。通过查阅文献，分析

2、国内外现状，本文首先针对城市雨污水合流制管网改造、运行、调控技术示范课题提出了系统总体层次结构的设计思想，把系统的架构根据功能分为三层，最底层为现场监测终端层，中间层为区域监控层，最高层为城市监控中心层，每一层都有各自具体的功能，各层之问相互联系，组成了集水质监测、水质信息管理、管网运行调控为一体的综合系统。其中，现场监测终端的软硬件设计是本文工作的重点。在分析了嵌入式技术的优点，详细了解GPRS网络的原理和特点的基础上，本文提出了基于嵌入式技术和GPRS技术的水质监测终端的设计方案。在该方案中采用了三星公司的ARM9芯片$3C2410作为现场监测终

3、端的核心，完成对现场水质传感器信号的采集及处理工作；在远程通信方面，由于GPRS技术成熟、实时性强、建设成本少、通信费用较低，故采用了GPRS无线通信技术作为远程传输的通信方式，GPRS模块使用了西门子公司的MC55。MC55与$3C2410通过串口连接，将监测数据封装成TCP／IP数据包，然后通过GPRS网络接入Internet发送至上层监控中心。本文对现场监测终端的软硬件技术的实现进行了深入的研究，硬件方面包括处理器和GPRS模块的分析选型，$3C2410芯片的电源、存储模块、键盘、LCD等接口电路的设计，MC55的电源、串口、SIM卡电路的设计

4、，以及硬件功能的调试等。软件方面包括了嵌入式Linux系统移植的相关工作、驱动程序的编写、应用程序的设计以及MC55实现GPRS通信的AT指令的设计。本文在最后还用江苏大学硕士学位论文一台PC模拟了监控中心服务器，通过建立Socket实现了与监测终端的Intemet通信。管网水质监测系统的设计方案广泛应用了榆测技术，计算机网络技术，通信技术等多学科的综合技术，设计的在线监测系统实时性和可靠性较高，可以科学、准确的实现对现场数据的实时在线监测。关键词：水质监测，嵌入式，ARM，GPRS，Linux江苏大学硕士学位论文ABSTRACTUrbanrainw

5、aterandsewagepipenetworksystemisanimportantpartofurbaninfrastructure，whichisrelationshiptOthecity’Ssurvivalanddevelopment．Withthedevelopmentofeconomic，thegrowthofpopulationandthescaleofthecity．theagingofrainwaterandsewagepipenetworkandtherelativebackwardnessofmonitoringbecomeas

6、eriousproblem．Inordertomeettherequirementsofwaterresourcesdevelopmentsituation，obviouslyneedingtoestablishamodemregulatorypipenetworksysteminnewperiod．Buttherearestillsomepressingproblems．Astechnicallyspeaking，whichconcentratedinthelowautomation?thetimelinessofinformationproces

7、singandtheneedsofmanagementcannotmeet．Tosolvethesepressingproblems，wecombinespecialissuesofmajoroftheMinistryofScience，whichmeansmodelissuesofurbanrainwaterandsewagepipenetworksystemwithnewtechnologyoftransformation，runningandcontrolling?fordesigningwaterqualitymonitoringsystem

8、ofurbanrainwaterandsewagepipe．Throughsearchingplentyof