基于AR模型最佳预测的多通道水质监测仪.pdf

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1、2010拄仪表技术与传感器20l0第7期InstrumentTechniqueandSensorNo．7基于AR模型最佳预测的多通道水质监测仪吕运朋，段志峰，赫树开，蒋伟(1．郑州大学物理工程学院，河南郑州450001；2．河南日立信股份有限公司，河南郑州450001)摘要：针对目前大部分水质监测仪只能实时跟随监测，设计了基于AR模型最佳预测的多通道水质监测仪，介绍了仪表系统的工作原理和构建AR模型进行最佳预测原理，可以对水质质量实现预先提示，并加入GSM模块，可以对特殊情况进行及时的短信报警，而且可以通过Modbus协议将数据送到上位机，可以实现上位机的远程监控

2、，对水质监测与环境保护有重要意义。关键词：水质；监测仪；AR模型；AD7888；GSM中图分类号：TP216．3文献标识码：A文章编号：1002—1841(2010)07—0028—03Multi—channelWaterQualityMonitoringInstrumentBasedonBestPredictionofARModelLUYun—peng‘，DUANZhi—feng，HEShu—kai，JIANGWei(1．PhysicsEngineeringDepartment，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China；

3、2．HenanRelstionsElectronicCo．，LTD，Zhengzhou450001，China)Abstract：Accordingtomostwaterqualitymonitoringinstrumentjustcanmonitorthereal—timetofollow，thispaperdesignmulti—channelwaterqualitymonitoringinstrumentbasedonthebestpredictionofARmodel，Itdescribedtheworkingprincipleoftheinstrumen

4、tsystemandbuildsthebestARmodelforpredictiontheory，canachievewaterqualitypre—Tips，andjoinedtheGSMmodule，CallbespecialcircumstancesfortimelySMSalerts，bythesentdatatotheuppermachineModbusprotocolcallachievehostcomputerforremotemonitoringofwaterqualitymonitoring．ithasimportantsignificance

5、onenvironmentalprotection．Keywords：waterquality；monitoringinstrument；ARmodel；AD7888；GSM0引言表1主要监测项目基于AR模型最佳预测的多通道水质监测仪，通过传感器对污废水进行采样，将采样到的标准信号经过采样保持电路模块送到AD7888，由AD7888对采样到的各项目信号进行A／D转换，然后送至微处理器ATmega128进行数据编程处理，采用构建AR模型最佳预测算法，不同于传统监测仪，它可以实现对污废水未来某个时刻水质项目可能超标进行预先报警，加入的GSM模块可以及时有效的进行短信报

6、警提示。由于水质指标是对水体进行监测、评价、利用以及污染治理的主要依据⋯，可以选取几项指标来作为监测项目，因为该水质监测仪采用的AD7888是12位的八通道AD，最多可以同时采样8个项目数据信号，因此可以实现对水质质量多项目多通道的同时监测，功耗12位模数转换器AD7888；由采用高性能、低功耗AT·根据GB8978-88，可以选取以下8个重要指标，作为监测水质MEGA128作为中心数据处理芯片；输入输出模块由12864液晶的依据J，如表1所示。和6个控制按键组成；数据存储模块主要是扩展了4M数据存1系统硬件设计储Flash；通行模块主要由232接口和485接口，

7、232接口负责与1．1系统硬件结构GSM模块进行通信，485接口用来与上位机之间的数据通行传系统主要由传感器模块、采样保持模块、A／D转换器、微控输；GSM模块采用的BENQ的M22，负责预警短信提示发送。制器、输入输出模块、数据存储模块、通信模块、GSM模块等组1．2系统硬件工作原理成，其硬件结构如图l所示。传感器模块主要由需要监测的项传感器过来的信号传送到采样保持模块，采样保持电路主目传感器组成；采样保持模块主要采用了带有真差动输入的四要有LM324，如图2所示。采样保持模块将采样的标准信号传运算放大器LM423作为主要器件；A／D转换器使用的是高速低送到AD

8、7888，