基于GPRS的污水处理远程监控系统的设计与研究

【摘要】：随着工业的进步和社会的发展,水污染日趋严重,已经成了世界性的头号环境治理课题。水污染正在由浅层向深层发展,地下水和近海域海水也正在受到污染,我们能够饮用和使用的水正在不知不觉中减少。日趋加剧的水污染,已对人类的生存安全构成重大威胁,成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。 我国的水的质量之所以呈现不断恶化的趋势,其中一个重要原因是监督力度的不足和监控手段的落后。国家及各省市地区日趋重视生态环境的保护,在水资源污染方面不断加强治理的同时,在监测监管方面也加大了投入。在国家大力整治的污水治理项目中,所涉及的污水处理系统,很多必须无人值守设备或监测点,不适合搭建有线通讯网络。若采用光纤或电台的方式实现无线通讯,不仅设备投入耗资巨大,而且不适应移动的需要。因此,需要利用高科技开发远程监控系统,以实现对污水处理点的自动监控。 GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线业务)作为从2G向3G过渡的2.5G的技术,正在工业自动化领域得到越来越广泛的应用。本文根据GPRS的基本理论,在国内现有的技术基础之上,综合利用计算机控制技术、GPRS技术等技术,提出了集远程监控、信息管理和网络技术于一体的系统方案,重点讨论了GPRS的基本原理、GPRS DTU(Data Terminal Unit,数据终端单元)的基本原理和远程监控中心的体系结构和功能设计。 基于上述理论,并根据污水处理的具体特点和远程监控系统的要求,本文主要进行了以下工作: 第一章的工作是概述本课题研究的背景以及远程监控系统的技术现状,并且对各项技术的优缺点进行了比较。第二章对GPRS技术的基本原理进行了详细地介绍。第三章讨论了污水处理远程监控系统的总体设计,并且分析相关的组网方式。第四章研究了GPRS DTU的基本原理,包括硬件和软件设计。第五章的研究内容是远程监控中心的功能设计。最后的第六章作为全文的结论部分,是对当前工作的总结和对以后工作的展望。 【关键词】：远程监控 GPRS 污水处理
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 第1章 绪论7-13
• 1.1 课题的题目及来源7
• 1.2 课题的研究背景7-8
• 1.3 技术现状8-12
• 1.3.1 监控系统的各种通信方式8-9
• 1.3.2 各种通信方式的比较9-11
• 1.3.3 后台系统构架11-12
• 1.4 本文工作12-13
• 第2章 GPRS的基本原理13-26
• 2.1 移动通信技术的发展概况13-14
• 2.2 GPRS的主要特点14-16
• 2.3 GPRS的基本原理16-26
• 2.3.1 GPRS网络单元16-18
• 2.3.2 GPRS网元之间互相作用18-20
• 2.3.3 GPRS协议规程20-22
• 2.3.4 GPRS功能单元与接口22-26
• 第3章 污水处理远程监控系统的总体结构26-32
• 3.1 污水处理的工艺26-27
• 3.2 远程监控系统的总体结构27-29
• 3.3 系统的设计目标29
• 3.4 系统的开发环境29
• 3.5 组网方式的选择29-32
• 第4章 GPRS DTU详解32-48
• 4.1 GPRS DTU简介32-33
• 4.2 GPRS DTU的硬件结构33-36
• 4.3 GPRS DTU的软件结构36-48
• 4.3.1 OSI参考模型与 TCP/IP协议概述36-39
• 4.3.2 IP协议39-41
• 4.3.3 TCP协议41-43
• 4.3.4 PPP协议43-47
• 4.4.5 GPRS DTU工作流程47-48
• 第5章 远程监控中心的功能设计48-55
• 5.1 远程监控中心的硬件需求48
• 5.2 软件功能设计与实现48-55
• 5.2.1 开发工具简介48-49
• 5.2.2 系统主界面49-51
• 5.2.3 控制界面51-53
• 5.2.4 数据管理界面53-54
• 5.2.5 COD图形界面54-55
• 第6章 结论与展望55-56
• 参考文献56-58
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文58-59
• 致谢59

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