基于bs架构的智能水质监测系统设计及数据质量控制研究

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1、硕士研究生学位论文基于架构的智能水质监测系统设计及数据质量控制研究学生姓名杨守波学号学科、专业机械工程研究方向智能仪器仪表导师罗学利、李文校夕卜导师北方工业大学研究生院北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名日期：？广年月？日学位论文使用授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，即

2、：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。□保密论文注释：经本人申请，学校批准，本学位论文定为保密论文，密级：，期限年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。口非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名日期导师签名日期北方工业大学硕士学位论文摘要随着工农业对水资源污染的加重，水质的监测和控制不容忽视，应国家水利信息化政策

3、引向，研究开发水库、河流在线水质监测系统，与其他水资源信息监测系统密切耦合衔接，实现对多监测点、多污染参数的实时连续监测，具有重要现实意义。水质监测数据的信息挖掘、综合评价及应用预测对数据质量要求日益凸显，对源数据质量控制已迫在眉睫。本文基于以上水质污染与监测的背景和特点，运用架构设计水质监测自动化仪器，智能地监测水质状态和控制数据质量，实现水质多参数信息化管理。以水质监测系统为研究对象，对其进行了深入的分析：、从数据质量现状分析入手，对现有数据质量控制技术进行分类，提出并研究了以水质色度为主因子的数据质量控制算法模糊专家系统。同时对数据传输的关键技术图像压缩算法和通信进行了选取和

4、介绍；、模糊专家系统知识库获取水质监测经验的过程中，设计了水质色度与金属离子参数关系分析实验，深入研宄了色空间理论原理，对国标法和分光光度法实验结果进行对比分析，确定了浓度与色差的关系和定标方案；、根据水库现场监测要求和数据质量控制算法对软件系统的要求，给出施测方案并设计了系统总体结构，其中详细研究了基站终端硬件电路的原理，以及软件平台的操作系统和接口驱动程序；、验证基于架构的智能水质监测系统软硬件运行的可靠性和稳定性，依据数据质量控制算法对某基站进行数据质量测试，结果表明：系统运行良好，数据质量达到设计要求；、总结实验和测试过程中发现的问题，提出合理化的修改建议；对课题进行展望。

5、通过某水库基站测试验证，基于上述方案开发的水质监测系统，完成了水质多参数信息的采集、数据质量控制、远程通信、数据管理等基本过程，实时监测了水库水质色度、常五项、及铜离子等参数。远程监测中心能对数据进行存储、查询和图形化分析，增加对可视化监测和预警决策模块的拓展支持，最大限度提高了水环境监测的信息化水平，有一定的实际应用价值。关键词：架构；水质；在线监测；数据质量；模糊专家系统北方业大学硕丄学位论文，北方丁业大学硕士学位论义，：北方工业大学硕士学位论文目录目录雜论文的研究背景和意义水质监测在国内外的研究现状及发展趋势水质监测的国内外研宄现状水质监测的发展趋势本文研究的主要内容及本文结

6、构小结水质多参数数据质量控制实现方法水质多参数的数据质量数据质量现状分析数据质量控制技术数据质量的控制算法色度与水质多参数的关系水质数据质量控制用模糊专家系统数据的传输图像的压缩算法通信设计水质色度与金属离子浓度关系实验分析实验部分实验原理实验平台实验结果分析污染浓度与色差的关系图像色差监测的定标方案、基于架构的智能水质监测系统设计施测方案设计北方丁业大学硕上学位论文系统总体的结构设计总体结构设计上位机设计基站终端软硬件平台设计终端硬件电路板设计终端软件系统设计：小结水质监测系统的实现与数据的质量测试监测系统实现与数据质量测试监测系统的实现数据质量的控制与校正运行中发现的问题及修改

7、建议总结与展望总结展望附录申请学位期间的研究成果及发表的学术论文北方工业大学硕上学位论文绪论论文的研究背景和意义随着工业化继续深入，人类生存依赖的水体环境日益受到更多污染物的危害，对于水源地区域的水质监测更加重要，一些有毒物质，都趋于痕量检测，降低在水生物体内的富集，避免危害人类。然而根据水利部近期公布的数据表明，目前我国水库水源地水质、湖泊水源地水质、地下水水源地水质分别有、、不达标，同时水源受到污染影响供水的案例仍在发生，年部分的水质污染事件如表所示。表水质污染事