陈卓[1]2004年在《基于Internet的水质在线监测技术的研究》文中研究指明随着网络技术的迅速发展，Internet正把全世界的计算机系统、通信系统集成起来，形成信息高速公路与公用数据网络。而社会生产力水平的提高，使得人类的生产活动有了更为广阔的空间。如何通过Internet对大范围内分布的控制对象实施有效的监控，是当前自动化领域内的研究热点之一。Internet在各类远程监控系统中的应用研究已经在国外广泛的展开，而基于Internet的在线水质监测技术的研究，则是Internet在环境监测领域的一种新的应用形式。水质监测工作的特点是监测区域广，监测站点分散，信息的采集和管理不便。实现数据的远程采集，进而实现包括数据传输、处理在内的整个流程的自动化，是水质自动监测技术所要解决的核心问题之一。总体上看，我国的水质监测体系自动化程度和信息化程度偏低，各级监测部门之间缺乏有效的沟通措施和完善的分级管理体制。提升水质监测工作的自动化程度，寻找一种具有开放的体系结构，且成本相对低廉的网络实现不同部门之间的资源共享已经成为当务之急，同时也代表了水质自动监测技术的一种发展方向。 在重庆市应用基础研究基金的资助下，作为课题的前期研究，本文围绕系统的整体架构和基于Internet的远程数据采集技术，开展了监测方案的论证、设计和软件体系的探讨。论文首先简要的介绍了基于Internet的远程监控系统相关的网络基本理论(包括TCP／IP体系，以及IP协议和TCP协议的功能)，然后对叁种常见的分布式计算模型(两层Client／Server、叁层Client／Server和Browser／Server)的构成与特点进行了剖析。在此基础之上，针对基于Internet的远程监控系统所运用的数据采集技术进行了划分，研究了各自的技术特点和实现方式，并利用Rockwell Software所提供的通信软件RSLINX，进行了基于DDE和OPC规范的数据采集仿真实验。最后结合库区的应用背景，设计了一种基于ActiveX和OPC的远程数据访问方案。考虑到水环境信息的空间分布特性，论文在第叁章对GIS的构成、发展、数据组织以及COMGIS的开发思路进行了探讨，并结合库区水环境治理的需要，提出了一种基于GIS的环境空间决策体系，然后对各部分的功能和构成进行了分析。最后根据水质监测工作的实际需要，进行了库区水质在线监测方案的设计(包括自动采集、实时采集和报警叁种方式)，并结合实验室的现有条件建立仿真模型，对仿真模型的软件功能框架进行了详细的分析和研究。 采用Internet实施水质在线监测，不仅可以节省数据通信的成本，而且能够实现资源的共享；GIS的引入则为水质信息和空间数据提供了一个直观的数据表达、重庆人学硕十学位论文中文摘要分析平台，并成为空间决策支持系统构建的基础。相信这些研究可以对叁峡库区的水质监测工作起到积极的促进作用。
吴冠霖[2]2006年在《基于Internet的叁峡库区水质在线监测系统》文中研究说明随着网络技术的迅速发展,Internet正把全世界的计算机系统、通信系统集成起来,形成信息高速公路与公用数据网络。如何通过Internet对大范围内分布的控制对象实施有效的监控,是当前自动化领域内的研究热点之一。基于Internet的各类远程监控系统的应用研究已经在国外广泛的展开,而基于Internet的叁峡库区水质在线监测系统的研究,则是Internet在环境监测领域的一种新的应用形式。水质监测工作的特点是监测区域广,监测站点分散,信息的采集和管理不便。实现数据的远程采集,监测设备的远程监控,进而实现包括数据传输、处理在内的整个流程的自动化,是水质自动监测技术所要解决的核心问题之一。我国现有的水质监测体系自动化程度和信息化程度偏低,各级监测部门之间缺乏有效的沟通措施和完善的分级管理体制。提升水质监测工作的自动化程度,寻找一种具有开放的体系结构,且成本相对低廉的网络实现不同部门之间的资源共享已经成为当务之急,同时也代表了水质自动监测技术的一种发展方向。作为课题的前期研究,本文围绕系统的整体架构和基于Internet的远程数据采集技术,开展了监测方案的论证、设计和软件体系的探讨。论文首先研究与基于Internet的叁峡库区水质在线监测系统数据传输相关的理论,在此基础之上,设计了一种基于ActiveX和OPC的远程数据访问方案,系统采用B/S模式,融合网络通讯技术和数据库技术,利用ActiveX控件完成实时监测水质信息,根据在线监测水质信息要求,提出了叁种水质信息采集方法(包括自动采集、实时采集和报警),同时通过WEB服务器发布数据。由于考虑到水环境信息的空间分布特性,论文探讨了将GIS应用于基于Internet的叁峡库区水质在线监测系统。此外,为了节约硬件设备的投入并且保证数据的完整性,论文对水质监测点的布点优化进行了研究,选用改进的TOPSIS算法优化监测点布点的方法。最后根据水质监测工作的实际需要,进行了库区水质在线监测方案的设计,并结合实验室的现有条件建立仿真模型,对仿真模型的软件功能框架进行了详细的分析和研究。基于Internet的叁峡库区水质在线监测系统不仅可以节省数据通信的成本,而且能够实现资源的共享;GIS的引入则为水质信息和空间数据提供了一个直观的数据表达、分析平台。对监测设备远程监控,大大提高系统的管理决策能力。相信这些研究可以对叁峡库区的水质监测工作起到积极的促进作用。
黄欢[3]2009年在《基于Web的叁峡库区水质监测及分析系统的研究与设计》文中研究表明叁峡水库成库后,库区的环境安全问题日益突出,特别是长江的河床河势和水体流动状态将发生变化,水质状况也随之发生变化,这对长江流域的生态和环境产生重要影响。水质监测系统作为一种新型的水环境监测和保护产品,正在得到越来越多的关注。但是,目前我国现有的水质监测体系自动化和信息化程度还偏低,监测系统中大多采用的是人工抽查的方法,且测量周期比较长,很难达到实时监测的功能。特别是在面对大区域范围内监测点地理位置分散性问题时,如何进行分散数据的连续传输和高效的融合,是目前水质监测系统的难点。鉴于此,本文提出融合Internet技术和无线传输技术的叁峡库区水环境监测模型,并对此进行了研究与设计。本文设计了基于计算机网络和无线网络的大范围水域水质的监测方案,运用Web技术实现叁峡库区水环境监测系统的开放性设计,对水质监测点的优化布局、水环境的变化预测、数据的安全传输、监测信息浏览发布、以及水质的分析评价作了深入的研究。整个系统的介绍沿着数据的流向进行,文章针对数据采集系统的技术特点,选用RS-232串口线路和GPRS无线通信技术实现监控终端的数据传输,并借鉴以往的经验,针对数据采集过程中出现的量测噪声,进行滤波的处理,从而使系统的监测数据更加准确可靠。另外,根据水体的流动区域进行了模拟预测研究,为水质污染浓度的变化提前做准备。然后,通讯模块如何保证大区域内采集的实时数据进行可靠传输,数据传输格式的制定,也是系统考虑的部分。当数据经传输模块达到监控管理层时,监控层除了对数据进行存储、浏览统计等工作外,文中还增加了一个功能——通过模糊聚类分析方法对水质污染的具体因子进行分类分析,并借助模糊集合理论进行评价分析。该方法很好的将水质监测中采集到的大量孤立、分散的数据进行数据融合,并通过实例计算找出了这些数据所隐藏的有价信息,为库区水环境监督管理提供决策参考。文章最后对作者的工作做了一个总结,并提出系统中需要改进的地方,及本监测系统研究的方向。
金闯[4]2007年在《基于Internet/GPRS/WebGIS的叁峡库区水环境安全监测系统》文中认为叁峡库区成库后,叁峡库区的环境安全尤其是水环境安全问题日显凸出,水环境安全问题不仅影响库区及周边地区人民的生命财产安全,而且也会影响长江中下游地区甚至全国的可持续发展。但是,目前我国现有的水质监测体系自动化程度和信息化程度还偏低,因此,采用先进科技学技术对叁峡库区水环境进行安全监测进行设计已势在必行。随着计算机技术、自动化技术和通信技术的迅速发展,实现大范围流域的水质监测技术已经成熟。鉴于此,本文提出基于Internet/WebGIS/GPRS/的叁峡库区水环境安全监测模型,并对此进行了设计与实现。本文设计了基于WebGIS的大范围水域水质的监测方案,运用WebGIS技术实现叁峡库区水环境监测系统的开放性设计,系统将水质监测点布局、水质监测信息直观反映给用户,提高了环境预测及突发事件决策应变能力,突破了传统水质监测技术对空间地理等因素的局限。通过研究分析C/S与B/S两种数据发布模式,结合水质监测系统的实际需求,本文设计了基于B/S模式的实时数据发布模型,可实现水质信息数据发布及时、准确、简便。水质监测数据的远程自动采集一直都是水质监测系统中的重点与难点,本文研究了数据采集系统各自的技术特点和实现方式,选用基于RS-485总线技术和GPRS无线通信技术实现本系统中的数据采集,实践证明GPRS技术可以很好的实现库区大范围内的实时数据采集和复杂恶劣水质环境的无人监测,特别适用于多点采集、数据传输量少的野外自动水质分析仪器的数据传输及监测。同时,本文利用模糊数学综合评判法,建立了叁峡库区水质模糊综合评判模型,该模型很好的将水质监测的实测值,转化为反映水质质量优劣程度的质量值,克服了其他水质评价中人为清晰化的不足。本论文对水质自动监测的研究将有助于实施叁峡库区水质自动监测工程,实现水质实时监测、远程监控和水质预测,为环境保护、水文水利等相关部门提供一个全方位的集水质数据自动采集、水质监测终端监控、水质分析、监测中心辅助决策为一体的高度自动化、信息化的水质自动监测、决策支持系统。
范剑刚[5]2012年在《基于本体论的水质监测系统的研究与开发》文中研究表明水是人类赖以生存的重要自然资源,随着污染问题日益严重,对水环境进行在线监测和后期分析有现实意义和需求。而水质监测的不连续性及水质信息的非显性化是目前水质监测存在的两方面问题。本文基于本体论的水质监测系统利用水质在线监测的方式来实现监测的连续性和可靠性；利用本体论对晦涩的水质数据进行语义化表达,从而使水质诊断结果为用户所理解。本文设计和论证了基于本体论的水质监测系统的总体方案,重点研究了系统水质信息采集、数据远程传输及管理以及水质信息本体分析叁大环节的关键技术。论文的主要工作体现在以下几个方面：(1)针对水质监测多样化的需求,开发了嵌入式ARM-Linux架构的水质信息采集终端,用户可以定制符合环境需求的多任务水质数据采集系统,从而实现了水质信息灵活、实时、准确的采集；(2)针对数据远程传输的需求,利用GPRS模块接入速度快、传输速率高、支持TCP/IP协议等特点,开发了基于GPRS网络的无线传输模块,从而实现了水质监测终端与监测中心服务器之间的水质信息通信,并为监测中心开发了水质管理软件,实现了水质信息的通信、处理、数据库存储、查询等操作；(3)针对水质信息的语义化表达需求,利用本体技术在此领域的优势,开发了基于本体的水质信息诊断系统,采用Protege完成水质信息本体的构建,并在Eclipse开发环境里构建水质信息本体知识库,利用Sparql语言对水质本体进行推理查询并把推理结果显示在SWT用户界面上,从而实现了对水质信息的诊断和评价,提高了水质分析和管理水平。通过测试验证,本论文所开发的基于本体论的水质监测系统实现了水质信息的采集、数据通信和管理、水质信息本体分析等环节的基本功能,系统具有灵活度高、稳定性好、可扩展性强等特点,有一定的实际应用价值。
刘娟[6]2016年在《基于无线传感网络的分布式紫外—可见光谱水质COD监测系统设计与实现》文中研究表明水是维系人类生存与发展的重要资源。然而,随着我国工业化和现代化进程的不断推进,大量工业废水和生活污水所造成的水环境污染日益严重,加强对水体环境的防治与监管已迫在眉睫。COD(Chemical Oxygen Demand),即化学需氧量,作为衡量水体水质状况的最重要参数之一,是水体环境监测的必测项目。因此,实现对水质COD参数的实时、在线监测,无疑具有重要的现实意义。诚然,目前水质COD检测已拥有众多的技术原理及方法。然而,基于紫外-可见(Ultraviolet-Visible:UV-VIS)光谱法的水质COD检测技术,它不仅具有灵敏度高、重复性好、检测精度高、分析速度快等优点,而且能够实现对地表水、生活污水、工业废水等多种场景下COD参数的在线、原位测量。尤其是,它与无线传感网络(Wireless Sensor Network:WSN)相结合,构建一种分布式水质COD在线、实时监测系统,既能实现水质在线监控的流域全覆盖,又能满足我国行业主管部门对水质联防联控的迫切需求。为此,本学位论文以四川省科技支撑计划项目(编号:2012SZ0111)和重庆市研究生科研应用型科研创新项目(编号:CYS14039)为依托,在充分调研国内外研究现状的基础上,遵循微型化、智能化、自动化的仪器设计要求,针对水质COD实时、在线监测的现实需要,提出了一种无线传感网络与紫外-可见光谱法相融合的分布式水质COD在线监测系统,以此实现对水质COD参数的实时、在线监测。本学位论文主要开展了如下研究工作:(1)研制了基于UV-VIS的现场水质监测装置硬件系统。根据监测装置的功能与需求分析,遵循模块化的设计原则,选用海洋光学的PX-2型脉冲氙灯光源、USB2000+工业级光纤光谱仪和爱万提斯的浸入式光谱探头作为水质信息的光谱采集系统;结合低功耗、高性能的嵌入式ARM?CortexTM-A7双核处理器,采用双通道设计的两级放大电路来扩大通信距离,开发设计了功耗低、体积小、传输远、响应速度快的水质监测终端样机。(2)研究了基于压缩感知的水质监测光谱数据压缩与恢复算法。针对水质COD紫外-可见吸收光谱数据量大、存在冗余,传输过程中有可能发生丢包等问题,采用小波变换与压缩感知相结合的方法,既能在大幅降低数据传输量时有效保留光谱特征,又具有良好的鲁棒性,在一定丢包率下(丢包率<25),仍能够高质量重构出原始光谱。(3)实现了无线传感网络的组建与维护,并设计了数据通信协议和分布式数据库。针对无线传感网络中设备的管理,采用监测装置的自组网和心跳机制,网络具有良好的灵活性和拓展性,可实时掌握网络中设备的运行状况。基于网络中数据的传输特点,根据分层设计的思想,从工程应用的角度,阐述了数据链路层、传输层和网络层的设计与实现,增强了网络的健壮性,确保数据高效可靠地传输。利用分布式数据库的设计原理,不仅解决了水质监测系统中数据的存放问题,而且还可通过数据库对丢失数据进行恢复。最后,测试了水质COD监测装置样机的性能和水质监测系统的各项功能,验证了该水质监测装置具有良好的实际应用性能,且水质在线监测系统能够满足在线、实时监测的需求。
吴婧, 周秋霞[7]2015年在《物联网技术在环保产业的应用研究综述》文中研究表明物联网被称为世界信息产业中继计算机、互联网之后的第叁次浪潮。物联网技术在环保产业的应用主要基于无线传感器网络在水质和大气环境监测方面的应用。通过在被监测区域放置众多传感器采集相关数据,并通过Zigbee无线网络传输到路由器,经分析、处理后发送到远程监控中心,实现对水、大气环境的实时在线监测,大大弥补了传统的人工监测的不足。因此,物联网技术在环保领域的应用也成了近几年环保工作研究的重点方向之一。本文对物联网技术在环保领域的应用研究现状作了综述,以期理清当前和今后一段时期环保物联网应用研究的主要发展方向。
秦学伟[8]2017年在《基于物联网的水质实时在线监测系统设计与实现》文中研究说明由于工业的不断进步,环境污染日趋严重,已阻碍了国家推进绿色生态发展进程和影响到国家经济基础建设。尤其是水污染现象日益突出,已引起社会各界广泛关注,演变为社会迫切解决的问题,改善水质刻不容缓。当前水环境质量很难满足人类的需求,因此,对于水质实时在线监测系统的研究就很有必要性。本文提出了一种新型的基于物联网的水质实时在线监测系统方案。通过对当前水质实时在线系统现状进行理论分析,结合传感器应用、单片机发展、无线数据通信和C#应用软件及数据库软件设计的应用理论。针对当前水域检测现状存在的问题,该方案优点有:(1)基站实时监测水质数据,采集数据精度高,可长时间稳定在线运行;(2)通过TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)可靠连接上传至服务器端,服务器接收软件精确的数据解析利于对数据操作处理;(3)结合清洁的太阳能供电方式,摆脱了有线供电、有线供网的种种不便;(4)具备体积小和性价比高等特点,同时后期可做扩展模块对于水质成分元素进行分析。本论文研究工作如下:整个系统分成叁个部分:下位机终端采集系统、数据传输通信系统以及上位机管理平台。首先,设计了下位机基于STM32F103C8T6单片机对传感器数据采集系统。下位机是基于STM32设计结合传感器工作原理,检测输出信号形式,选择相应的数据处理方式以利于计算机采集处理,由STM32作为控制系统承担传感器采集数据,利用其内置丰富强大接口资源和片上集成外设,可快速响应并进行数据处理,通过液晶显示屏显示当前实时监测值,同时将数值输出至GPRS(General Packet Radio Service)模块,使基站系统对传感器的采集参数在线上传。其次,研究GPRS无线传输通信系统工作原理。无线网络传输系统是单片机向串口输出数据至与单片机相连的GPRS模块串口端,利用TCP/IP无线网络传输协议向中心数据管理系统实时上传数据,保证上位机和下位机实时连接。最后,设计了基于C#结合SQL软件开发的中心管理系统。通过C#软件编程和界面设计结合数据库后台数据支撑而开发的一套完整管理平台系统,由于SQL Server具有强大的数据处理能力,结合C#简洁的窗体设计而开发的操作管理平台。实验证明,该系统具有很好的设计效果,具有实际应用价值,做到水质有问题早发现早解决,防止进一步扩散扩大,提高科学高效的监测管理效率。通过监测水质参数衡量水域环境优劣,为相关部门提供应对决策与管理的措施,具有重要的指导意义。
赵雪梅[9]2016年在《基于GPRS技术的村镇饮用水源水质监测系统的研究》文中研究指明近年来,我国水资源的污染情况越发严重,其中生活饮用水水质状况也十分令人担忧。与城市饮用水水源污染相比,村镇饮用水水源污染状况更为严重。由于村镇的水处理工艺普遍落后、缺乏必要的水质监测设备等原因,村镇饮用水水源污染不能够得到及时的治理。针对这一情况,本文提出了一套比较完善的村镇饮用水水源水质监测系统方案。本文首先介绍了村镇饮用水水源水质监测系统的研究意义和发展现状,并对该系统的整体方案设计和本系统中所用到的一些关键技术进行了较深入的研究和探讨。其次,在分析了该系统的整体方案设计的基础上,对该系统的监测现场数据采集部分做了详细的介绍。本系统的数据采集部分包括水质传感器信息采集和监测现场的图片采集两个部分：水质信息采集部分是使用单片机控制传感器采集水质参数,并把采集到的数据通过GPRS模块发送到GPRS服务器；监测现场图片采集部分是使用单片机与GPRS模块集成的开发板控制串口摄像头采集图片并发送到用户手机。再次,本文针对水质传感器长时间在水里会累积一些污垢而且不容易清理这一问题,提出了一个超声波清洗方案。该装置是把水质传感器固定在丝杠滑台上,通过单片机来控制步进电机的运转从而控制丝杠滑台的升降,在密封的小范围内利用超声波发生器发出超声波,对多种水质传感器的柱头表面进行清洗。最后,本文基于B/S模式编写了上位机监控软件。利用ASP.NET技术实现了动态网页访问服务器SQL Server数据库,实时显示监测数据并对水质等级进行实时评价、查询数据并绘制实时动态曲线等功能。本文使用水质传感器和串口摄像头结合GPRS技术,并集成水质传感器超声波清洗系统,设计了一套比较完整的村镇饮用水水源地水质监测系统,实现了能够远程监测水质数据和监测现场图片远程传输到用户手机的功能,并能够利用水质传感器超声波清洗系统对传感器进行清洗,确保了传感器测量数据的可靠性及其使用寿命,对于保障村镇饮用水安全和水环境保护有一定的实用价值,本系统制造成本低、操作简单灵活、测量准确,可以在水质监测领域里推广使用。
吴德操[10]2016年在《面向地表水环境的分布式紫外—可见光谱水质在线检测监测系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着我国现代化工业、农业的快速发展和人民生活水平的日益提高,由此产生了大量工业废水、化肥农药以及生活污水未经处理等随意排放,致使水环境污染事件频发,严重威胁了我国地表水环境的质量。为此,在我国刚迈入“十叁五”建设与发展的关键时期,国家“十叁五”环境监测事业发展规划指出:“将完善环境监测网络,本着‘适度超前’的原则,构建先进的环境监测预警体系,切实提高环境监测能力,改变我国环境监测能力落后的状况。”根据我国环境保护部公布的《“十叁五”环境监测质量管理工作方案》,到2020年,我国要全面建成环境空气、地表水和土壤等环境监测质量控制体系。其中,针对水污染治理,在标准设置和检测监测上,完善技术体系,健全环境监测规范体系,构建质量控制体系,创新质控技术手段,完善自动监测数据采集和远程质控系统,所有这些,均依赖于全面有效的地表水环境监测网络。诚然,目前我国地表水环境或水体流域监测站布设相对稀疏,存在大量监测盲区。即便在水体流域中建立的监测站,尚仅能代表站点附近区域的水质状况,不仅检测监测速度慢,信息存在一定的滞后,难以全天候、宽流域、实时追踪刻画或反映流域甚或重点地区的水质状态信息,无法对突发的水体流域内水质污染灾害事件做出快速监测预警。因此,通过构建广域覆盖的水质检测监测系统,实时获取水体流域内的水质监(检)测参数,及时或动态通报水环境质量状况,全天候追踪水质是否异常等信息,不仅关系着我国国民健康、生态环境稳定和经济社会可持续发展,而且也是实现地表水环境污染监控的一种有效途径。有鉴于此,本文在四川省科技支撑计划项目“多功能水质实时自动监测技术开发与产品研制”(项目编号:2012SZ0111)、重庆市教委科技创新项目“基于无线传感网络的光谱水质监测系统”(项目编号:CYS14039)以及四川碧朗科技有限公司科研项目“光谱法多参数水质在线自动监测仪研制”(合同编号:1042012920140453)联合资助下,开展了面向地表水环境的基于分布式紫外-可见光谱法水质在线检测监测系统理论分析、技术方法论证和仪器设备开发等研究工作,研究了分布式水环境水质光谱采集、光谱降噪、光谱浊度干扰补偿、光谱压缩、远距离无线传输等若干关键技术问题,初步构建了地表水紫外-可见光谱法水质实时自动检测监测技术的理论、仪器及方法技术。本论文的研究工作内容,主要是:1)深入、系统调研了国内外水质检测监测理论、仪器及方法技术的发展历程;分析了国内外水质监测的主要方法,特别是,明晰了紫外-可见光谱法水质检测监测技术的特点和优势;阐述了我国目前地表水环境状况、面临的挑战以及国家对于水环境管理的防控计(规)划;指出了分布式水质检测监测系统现有的研究现状和存在的问题或不足。在此基础上,确立了水质检测监测系统的研究思路,提出了一种紫外-可见光谱水质检测法融合分布式在线测量技术的分布式水质检测监测系统原理与技术方法。2)研究分析了紫外-可见光谱法分布式水质检测的原理及方法,构建了分布式紫外-可见光谱法水质在线监测的仪器系统和应用软件。基于此,针对分布式紫外-可见光谱法水质检测监测的数据采集实时性、远距离数据传输可靠性、数据管理便捷性与软硬件可扩展性等特点或基本要求,研究与开发了光谱法水质检测监测节点硬件系统、通信协议、数据库、人机界面以及检测节点仪器设备开发和监测系统实验平台,这为后续的水质检测监测系统之应用研究提供了理论及技术方法基础。3)研究了光谱法水质检测监测节点光谱采集和数据传输中可靠性和稳定性的关键技术问题。鉴于水质光谱测量中的光能量损耗,研究与设计了光谱采集的光学系统,优化了光谱探头结构;面对工业级(低成本)光谱仪水质检测监测存在光子效率低、背景噪声强的严峻挑战,研究了一种水质检测双光程光谱融合算法,此可同时采集长、短两种光程光谱,借助于噪声方差估计、双光程增益匹配的技术方法,辅之于按噪声方差分布进行分段加权方式得到水质检测融合光谱,以此提高光谱信/噪比,确保了光谱法水质检测监测节点光谱采集和数据传输中的可靠性和稳定性。4)研究了光谱法水质检测监测时残余的非线性光谱噪声和光谱无线传输过程中数据丢包的关键技术问题。采用等间隔采样,构建了由时间轴和光谱轴组成二维光谱矩阵,借以基于动态窗格和二维小波变换的光谱去噪算法,不仅滤除了残余的非线性光谱噪声,而且还保留了原始光谱细节信息。通过引入基于压缩感知的光谱压缩算法,缩减了光谱数据量,不仅优化了数据丢包条件下的压缩数据重建质量,而且还提高了光谱数据无线传输效率。5)研究了水质解算过程中存在的浊度干扰和水质cod解算时现有模型性能偏弱的关键技术问题。为了确保水质检测监测时水质参数解算质量,特别是水体环境有机物含量的解算精度,研究了一种基于mie散射理论的紫外-可见光谱浊度补偿算法,通过建立悬浮颗粒物粒径分布函数,反演其在有机污染物特征光谱段的消光光谱,最终与原始光谱进行差分,实现了水质检测监测光谱的浊度补偿,解决了光谱法水质检测时易受泥沙等悬浮颗粒物干扰的问题。本论文的上述有关研究成果,不仅在项目研制的仪器样机(已通过了四川省科技厅组织专家的成果鉴定)移交四川碧朗科技有限公司的工程实践中得到了实际应用,而且还将光谱学、光电技术、环境科学、化学计量方法、计算机技术、无线传感网络技术和压缩传感信号分析与处理技术等学科专业知识进行了有机结合,率先在国内研究并构建了面向地表水环境的分布式紫外-可见光谱水质在线检测监测系统关键技术,这对于进一步建立地表水环境广域覆盖、在线、实时分布式紫外-可见光谱法水质检测监测系统,亟待完善我国水环境安全的水质检测监测体系,走上符合可持续发展战略的水污染防治新道路,具有重要的理论和现实意义。
参考文献：
[1]. 基于Internet的水质在线监测技术的研究[D]. 陈卓. 重庆大学. 2004
[2]. 基于Internet的叁峡库区水质在线监测系统[D]. 吴冠霖. 重庆大学. 2006
[3]. 基于Web的叁峡库区水质监测及分析系统的研究与设计[D]. 黄欢. 重庆大学. 2009
[4]. 基于Internet/GPRS/WebGIS的叁峡库区水环境安全监测系统[D]. 金闯. 重庆大学. 2007
[5]. 基于本体论的水质监测系统的研究与开发[D]. 范剑刚. 华东理工大学. 2012
[6]. 基于无线传感网络的分布式紫外—可见光谱水质COD监测系统设计与实现[D]. 刘娟. 重庆大学. 2016
[7]. 物联网技术在环保产业的应用研究综述[J]. 吴婧, 周秋霞. 价值工程. 2015
[8]. 基于物联网的水质实时在线监测系统设计与实现[D]. 秦学伟. 聊城大学. 2017
[9]. 基于GPRS技术的村镇饮用水源水质监测系统的研究[D]. 赵雪梅. 扬州大学. 2016
[10]. 面向地表水环境的分布式紫外—可见光谱水质在线检测监测系统关键技术研究[D]. 吴德操. 重庆大学. 2016