多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、當代水產(chǎn)養(yǎng)殖正逐步從傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式向集約化、工業(yè)化、自動化轉(zhuǎn)化，人們對水產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來越高。養(yǎng)殖水體的水環(huán)境很大程度上影響著養(yǎng)殖水產(chǎn)品的品質(zhì)，這就對水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)提出了新的要求。結(jié)合我國國情，成本低廉、檢測精度高、檢測速度快的水質(zhì)監(jiān)測設備是當前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)所急需的。當前有不少相關研究，研究方向有系統(tǒng)集成化、網(wǎng)絡化等。而檢測傳感器間的相互耦合關系及養(yǎng)殖水體和硬件電路中的噪聲干擾給檢測帶來了困難。本文從對傳感器的原理出發(fā)，推導了溫度、

2、DO（溶解氧）和PH（酸堿度）的測量方法，重點分析了DO和PH同時測量時串擾的產(chǎn)生原因，并在此基礎上提出了硬件上采用電源隔離阻斷耦合關系、軟件上采用相關分析算法去噪的解決辦法。
　　首先，根據(jù)對電化學傳感器的原理進行了詳細分析，提出傳感器的模型及同時測量時的電路模型，并在此基礎上分析系統(tǒng)設計時要處理的問題，確定了系統(tǒng)的整體設計方案。詳細的論述了系統(tǒng)硬件的設計，包括電源管理模塊、測量參數(shù)的調(diào)理模塊、通訊模塊等。選取了Core-M3核

3、的STM32系列單片機作為整個系統(tǒng)的核心處理芯片，并將μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)嵌入到STM32中。
　　其次，基于水環(huán)境的復雜性，采樣信號中夾雜著白噪聲信號的實際情況，選用相關分析法去除夾雜在采樣信號中的噪聲信號。重點介紹了相關分析法的原理、除噪方法及計算方法，并將相關分析法應用到本系統(tǒng)中。
　　再次，在軟件設計過程中對實時操作系統(tǒng)進行了資源劃分和任務分配，并對串口、AD、標定方法等重要的程序模塊進行了說明，重點對相關分析