城市道边空气质量自动监测系统设计

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1、中国科学技术大学硕士学位论文城市道边空气质量自动监测系统设计作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：赵宇控制理论与控制工程魏衡华高级工程师二。一四年五月二日lUlIIIIIIIIIIlllIllIIIlllllilfY2601666UniversihofScieindTechnologyofChinanversityOtcienceandechnolo’．qAdissertationformasterSdegreeDesignofAutomaticMonitoringSystemofRoadsideAirQualityinCitiesAuthor’SName：YuZ

2、haospeciality：ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor：SeniorEngineerHenghuaWeiFinishedtime：May2tll，2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：季啦签字日期：j坦丛匕址中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权

3、拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。

4、d公开口保密(年)作者虢熟生新虢趔卒签字目期：逸!丛』!∑签字日期：塑!兰鱼：!摘要随着我国汽车市场的繁荣，我国在路汽车保有量年年攀升。汽车总量的增加不仅使道路变得拥堵，更严重污染了道边空气。汽车尾气直接进入道边环境，严重污

5、染了道边“呼吸带”的空气，给行人和居民的身体健康带来了很大的危害，因此需要对道边空气质量进行有效的监测。由于道边环境的特殊性，不能简单的将大气监测系统移植到道边监测中来，因而需要设计一套专门的道边空气质量监测系统。它不仅可以实现对道边空气质量的监测，还可以为分析和解决道边空气污染问题提供依据。本文首先介绍了道边空气质量自动监测系统的设计要求、监测项目，并详细介绍了监测子站位置的选择，然后根据道边空气质量自动监测系统的功能要求设计了系统的整体结构，系统由监测子站、GPRS无线通信链路和监控中心构成，并对监测子站和监控中心的总体结构和功能进行了介绍。然后设计了监测子站硬

6、件，包括监测子站各模块器件的选择和具体电路的设计，并着重介绍了基于光声光谱技术的光声传感器的设计，包括光声传感器的结构和主要环节的设计以及传感器的理论基础。在监测子站硬件设计完成之后，根据监测子站的功能需求对监测子站软件进行了设计。根据监测子站的工作流程设计了程序流程图，然后采用模块化设计方法设计了监测子站的初始化程序、数据采集处理程序和存储程序。同时设计了监测子站与监控中心之间的通信协议并详细介绍协议的原理和使用。本文最后根据监控中心的功能需求，采用LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench：实验

7、室虚拟仪器集成环境)编程语言设计了监控中心功能实现软件，并对设计的软件功能进行了验证。监控中心软件设计分为监控中心主界面设计和监测数据库建立。监控中心主界面能够实现接收数据、发送指令和查找数据等功能，它由显示界面、查找界面、历史图表界面和报警值设定界面四个界面组成。监测数据库用于存储监测数据，通过LabVIEW编程可以实现将监测数据自动存入监测数据库。关键词：道边空气监测通用分组无线业务光声光谱实验室虚拟仪器集成环境摘要AbstractABSTRACTWiththeprosperityoftheautomobilemarketinChinainrecentyears

8、，thenumberofcarsontheroadhasbeenclimbingyearbyyear，whichleadstonotonlytrafficjambutalsosevereroadsideairpollution．TheautomobileexhauStdiffusesdirectlyintotheroadsideenvironment，whichseverelypollutestheairintherespiratoryzoneandgreatlyharmsthehealthofpedeariansandresidents．Therefore，t