的可持续发展,而且直接影响到人类生活质量的高低。然而,只要有工业生产,就不可避免的会造成各种各样的环境问题。在这样的情况下,我们只能尽自己最大的努力去限制对环境的污染,使环境污染保持在环境能够承载的范围之内,不至于造成对人类生存环境的根本性破坏。环境监测是环境保护的信息的来源,环境监测获得的各种数据,是评测个地区环境优劣和制定各种环境保护法规政策的重要依据。而嵌入式技术通信技术和计算机网络技术的迅速发展为环境监测提供了良好的平台,在此平台之上,我们能够构建出功能强大界面友好接口丰富智能化网络化的环境监测系统,提供比以前更为及时有效的环境监测手段。国外研究现状欧美以及日本等发达国家,对环境监测的研究工作开展的较早,通过巨额的资金投入,现在已经取得了非常显著的成绩,拥有了大批科研成果和专利技术,在环境监测工作中发挥着重要作用。美国年通过了新的清洁空气法,重点控制种空气有毒污染物,并计划在其后的年内,要建立这些污染物的监测方法。现在已经研究开发出了富里埃红外光谱测定醛酮类及有关化合物的定性定量软件,建立了光谱差减定量数据库,以及大气毒物光谱自动差减软件。这些成果为最终实现固定污染源大气毒物光谱连续自动监测奠定了基础。英国森戈集团研制了空气质量自动监测系统。该系统提供多种可供选择的监测设备和内部分析模块,用户可以根据需要进行选择,远端主机可实现对系统的远程控制和通讯功能,具有完备的系统记录和诊断功能,能够自动生成数据报表标定报告审查报告和事件报告。挪威公司主要致力于水资源管理和空气质量环境等环境监测信息系统的研究和开发,并且在许多国家建立了区域级和国家级的环境监测网络,对相关的环境数据实现了分级的收集存储处理管理分析显示和发布。在日本,对生活污水的监测和处理系统已经达到了相当高的水平,系统中所使用的装置有万台以上,的生活污水得到了合理处理,富士日立松下等大型企业为系统的研究开发和生产提供了有利的保证。在国外,环境监测仪器的已经达到了较高的专业化水平,环境监测正向着系统化智能化和网络化的方向发展。国内研究现状环境监测工作在我国启动较晚,但是随着环境压力的不断增大,我国对环境监测的重视程度也越来越高,并提出了建设金环工程,实现数字环保的发展方向,重点在加快环境信息系统建设,实行信息资源共享机制,建立环境事故应急监控和重大环境突发事件预警体系。目前些大学科研院所和企业相续开展了环境监测系统技术的研究,取得了不少成果。锦州阳光科技发展有线公司开发的农业气象生态环境监测系统可对地面生态环境及多种气象要素温度湿度风速风向气压雨量太阳辐射土壤湿度等进行定时自动采集,计算,处理,显示,存储,通讯和打印,提高了观测效率,减轻了观测人员的劳动强度。通过接口与微机有线相连,进行数据通讯。厦门宇能电力科技有限公司结合厦门环保局现有环境监测站点的实际情况及本公司研发的短信息无线远程监控系统给出种基于短信息的远程环境监测站运行状态监控系统。该系统利用短信息系统,不需建立端到端业务通道,占用信道资源少,可以在任何时候发送或接收信息的特点,为远程环境监测系统提供了个简单投入少可靠的解决方案。国家在长江三峡设立了三峡工程生态和环境监测信息管理中心,大量采集了相关环境数据和样本,然后在实验室进行仔细研究,积累了许多生态与环境监测和实验数据,基本形成了水库蓄水前的本底资料,并且将继续监测蓄水后对三峡环境带来的变化情况。为了加大监测力度,遥感监测和信息系统建设目前正在进行。已有的信息网,具有的生态环境监测的数据正射影像图,其中处理数据有,成果数据有。国内环境监测工作虽然取得了些成绩和进展,但仍然存在不少的问题,主要体现在远程环境网络建设方面。环境监测站点大部分都安装在野外机房企业排污点等无人值守的地方,设备的运行状态必须靠工作人员定期到现场进行检查,这样但设备出现故障,必须等到工作人员到达现场时才能发现,势必造成些不必要的工作失误。环境监测数据的收集方式,也般是专用仪器在各个监测点进行数据采集,然后人工到这些监测点去抄取数据,条件较好的地方则采用专线数传电台或短信的方式把监测点的数据传输到监控中心的电脑上。然而,这些方法都存在很大的缺点人工抄取方式即不方便也浪费人力物力专线方式投入很大,对于偏远地区更是难以实现数传电台需要向专门的管理部门申请传输频率,并且受天气和地理条件的影响很大短信方式,传输的信息量有限,延时较大,而且按信息条数计费,费用较高。另外个问题是各个环保部门之间信息相互孤立,缺乏有效的信息通路,对环境状况的没有整体的把握。本文主要研究内容国内远程环境监测系统的研究,还处于探索和起步阶段,些科研机构和企业已经有了些有价值的研究成果和设计方案,但是由于设计成本高系统结构不合理数据传输性能有限等因素的制约,不能很好的适应当前远程环境监测的要求。特别是数据不能有效的传输和信息不能有效的交互,是制约我国远程环境监测系统发展的瓶颈。作者在充分消化国内外环境监测技术的基础上,针对目前国内对远程环境监测系统的要求,结合自身在嵌入式系统和移动通信网络知识方面的优势,研制了基于和的远程环境监测素。保护环境就是保护生产力,发展经济要坚持以生态环境良性循环为基础。要做好这些,方面需要政府对环保事业的扶持,另方面要加大对各企业的监控力度,只有这样才能使工业生产和环境保护协调发展。环境监测的自动化智能化网络化是目前世界环境监测领域的发展趋势,而我国对污染源和城市排污河渠的水质监测仍停留在手工监测阶段,时间覆盖率低。本文通过对嵌入式系统技术计算机网络技术和移动通信技术的研究,设计开发了套基于和的远程环境监测系统。该系统能够小时不间断的对各个环境监测点进行监测,各环保部门随时通过浏览器就能查看本地或外地的环境数据,从而使得企业排污状况览无余,提高了环境监测的效率,为环境保护工作的开展提供了保证。同时,环境信息公开化,也是建设和谐社会的需要,人们互联网就可以非常方便的查询到自己所关心的环境参数。本文的主要工作及成果概括如下设计了种基于微处理器的监测仪器。本仪器具有较高的性价比,能够完成环境数据的采集存储和传输等功能,是整个远程环境监测系统的核心,也是本文研究和阐述的重点。系统采用模块化设计思想,整个系统分为上位机和下位机部分。上位机负责各监测点数据的收集综合处理和存储,以及信息的发布。下位机负责数据的采集暂存和上传。上位机和下位机又根据功能划分成了各个小的模块,这样的结构有利于系统的实现升级和维护。采用了先进的技术,使软件开发工作在操作系统上完成,降低了开发难度,增强了代码的移植性和健壮性。基于内核的操作系统,具有很强的网络功能,它为实现网络连接以及与网络上的主机通信提供有力支持。环境数据通过网络以方式对外发布,把整个系统的网络化程度提升到了个新的高度。它使得无论何时何地,任何人都能够通过简便有效的方式访问自己关心的数据。嵌入式技术的发展为环境监测领域甚至这个智能仪表领域带来了许多新的变化,设计出的系统,界面越来越丰富,功能越来越强大。微处理器的出现更是给智能仪表领域带来了革命性的变革,长久以来单片机虽然开发简便,但是过大的功耗是它的大弱点。可以想象,在未来对仪表移动性和功耗要求越来越高的情况下,将得到更广泛的应用。网络化是环境监测和其它监控领域的发展方向,相信随着无线通信技术的发展,无线通信网络将在监控领域发挥越来越重要的作用,无线网络与有线网络融合也是种必然趋势。致谢在本论文即将完成之际,本人在这里向所有曾经在生活和学习中关心过我指导过我帮助过我的老师和同学致以最诚挚的感谢。首先,我要感谢我的导师齐文新老师,是齐老师给了我深造的机会,感谢齐老师在百忙之中抽出时间为我审阅和修改论文。在课题的研究过程中,齐老师以其渊博的知识和敏锐的思维对我的研究工作给出了许多有益的建议和启发,并且耐心地解答我提出的疑问,真诚地指出我的研究不足之处,严格地督促我的课题进展。感谢本实验室的全体同学,在与他们的学习和交流之中,让我受益匪浅。还要感谢图像所级班的所有同学,研究生三年期间,我们相互学习相互帮助相互鼓励,在这些日子里留下了许多美好的记忆。感谢图像所的全体老师为我顺利完成学业所付出的辛勤劳动。最后,我要深深的感谢我的家人,他们直给我无私的关怀和爱护,使我能够专心的投入到学业中。深深地感谢大家,参考文献全面贯彻落实科学发展观开创环境保护工作新局面,曾培炎,国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定,国发号许海燕嵌入式系统技术与应用北京机械工业出版社,轩世杰,蔡孟武,魏孟军基于的热电远程监控系统开发应用电力系统通信,粟玉霞,徐建政,刘爱兵技术在自动抄表系统中的应用电力自动化设备郭泽辰基于的远程自动水文监测网络电力系统通信李善平,刘文峰,王焕龙等与嵌入式系统北京清华大学出版社,周立功微处理基础与实践北京北京航空航天大学出版社,马忠梅,马广元,徐英惠等嵌入式处理器结构与应用基础北京北京航空航天大学出版社,杜春雷体系结构与编程北京清华大学出版社邹思轶嵌入式设计与应用北京清华大学出版社,李小群,赵慧斌,叶以民,孙玉芳实时调度方案的设计与实现计算机研究与发展李善平,郑扣根操作系统及实验教程北京机械工业出版社,纪纯杰,贺晓能内核分析及常见问题解答北京人民邮电出版社,李善平,刘文峰,李程远等内核版源代码分析大全北京机械工业出版社,著袁勤勇,黄绍金等译嵌入式操作系统构件北京机械工业出版社,彭湘凯技术及其在网络安全中的应用四川师范大学学报李瑾坤,孙淑霞技术探讨及应用实例成都理工学院学报著技术内幕北京清华大学出版社,著赵刚译用进行网际互联第三卷客户服务器编程应用套节字版北京电子工业出版社,设备驱动程序北京中国电力出版社,邵贝贝,李荐民的设备驱动程序开发单片机与嵌入式系统应用,任用正程序员指南长沙国防工业出版社,毛署福高级程序员指南长沙国防工业出版社,黄超应用程序开发基础北京机械工业出版社,谢希仁计算机网络北京电子工业出版社,朱刚网络编程北京科学出版社。,美里吉斯通用分组无线业务技术与应用北京人民邮电出版社,吕捷技术北京北京邮电大学出版社,杨家海,吴建平,李钟辉基于的分布式网络实时监控系统的设计与实现软件学报李宏伟,黄虎杰,肖仪清等
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