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基于复色共焦的透明材料厚度测量系统研究
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测量系统分析在质量检测中的应用
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测量系统分析在质量检测中的应用
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应用虚拟仪表技术开发的发动机动态参数的实时测量与分析系统，可并行实现8-16通道的高速采样，采样速度最高达500KHZ，单通道采样深度达64K，高速A/D转换器为12 位。它主要针对发动朵的缸内压力、针阀升程、高压油管压力、进排气凸轮升程、进排气压力波和发动机的瞬时转速等动态参数进行测量与分析，数据后处理功能强大，并具有时域和频域处理与分析的功能，是一项为发动机产品研究与开发的关键技术。投资与效益：投资200万元，年利润100万元。规模：20台/年。开发形式：投资参股，共同开发。
中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)在生态系统和气候变化的研究中扮演着越来越重要的角色.然而，ChinaFLUX通量观测数据的采集和处理过程却由于众多客观原因使得数据的数量和质量都不高，从而对研究结果产生影响.本研究分析了目前通量观测研究过程中的一些不足，并将GIS、GPRS和Web Services等先进的信息技术引入其中，提高了数据观测的实时性、准确性和可视化程度，为监测处理通量观测数据提供了一个非常便利的信息服务平台.
该项目是一个软件系统。是一个利用INTERNET网实现对城市空气质量数据进行采集与监测、管理及分析的网络与GIS软件系统。1.系统体系结构：系统通过在监测现场配置的串口设备上网服务器，把由各分散在城市不同监测点位的空气质量监测仪器实时采集并经模数转换为数值量的各种污染物的浓度数据从相关设备中接入INTERNET，传输到城市大气质量自动监测站的数据库服务器。监测数据与监测仪器工作状态的信息通过城市的环保局相关处室和社会公众可以通过INTERNET访问系统的WEB服务器，根据不同的权限分类查看由中心控制室审核后的数据。2.系统总体功能：系统通过计算机网络通信技术将安装在各大气监测子站的自动监测仪所实时采集的各种污染物浓度数据与监测仪器的状态信息实时传输到位于城市环境监测站的大气自动监测站的监测数据服务器，实现对各点位的污染物浓度和监测仪器的运行状态的远程监测。利用数据库管理技术来管理监测数据，实现各污染物浓度数据和相应的曲线的实时显示，完成数据日报、周报、月报、年报的自动生成；利用地理信息系统开发平台和城市空气质量数值预报数据，对城市的环境空气质量进行可视化处理与分析；利用WEB技术，建立WEB服务器，使环保局污控处和社会公众可以通过INTERNET网，查看在线监测的环境空气质量数据，为环境决策提供技术依据。技术特点：该系统融合了INTERNET、数据库和GIS等技术，实现了在城市大气自动监测站对分散在城市不同位置的环境空气质量监测子站的远程监测、对远端监测仪器的状态监控、对监测业务数据的常规管理和对监测数据的分析可视化处理等功能。利用该系统，大大提高了环境空气质量监测数据的实时性和可靠性，将为环境监测与管理部门及时把握城市环境空气质量状况及监测仪器运行状况并采取必要的控制措施提供有力的支持，大大降低了设备维护的费用。具有良好的环境、经济与社会效益。系统软件以VB6.0为前端集成开发环境，选用MICROSOFT的大型关系数据库管理系统SQLSERVER为后台数据库。使用具有高度扩展性的全组件式GIS开发平台SUPERMAPOBJECTS，利用其提供的空间数据库引擎SDX(SPATIALDATABASEEXTENSION)，对各监测子站的地理位置等地理信息建立空间数据库。采用GIS技术，可以实现对所有监测站点的空气质量信息与地理和空间信息整合进系统，从而有利于分析城市大气环境质量的总体状况。应用范围：适用于全国各级城市的环境空气质量在线实时监测与预警。要求把宽带网络敷设到监控点位或者要求监控点位被城市的GPRS无线通讯网络所覆盖。市场预测：在山东省济南市环境监测站建立的这套示范系统是全国首创，获得了国家环境监测总局的高度评价。它适用于全国各级城市的环境空气质量在线实时监测与预警。具有良好的市场推广价值。每套系统的软件开发费用为30万元人民币。如果能在全国范围内推广，平均每开发和安装调试1套，可以获得10万元左右的经济效益。投资预算：这是一个软件产品，主要费用为人力成本。按市场对专业开发人员的薪资要求。大概一套软件系统的开发与安装调试需要5个高级开发人员50个工作日的工作。按5000元/月，人的工资水平支付薪资，约需5万元。设备投资就是电脑和相关软件开发平台，合计约5万元左右。还有其他如文档制作、人员培训、差旅费用等合计约为5万元左右。生产条件：对于软件开发方来说，只要有相应的电脑设备和系统开发平台即可。但对于委托方则要求提供监测设备的数据指令格式，对监测数据的日常管理要求，最重要的是提供网络连接，要求委托方在所在城市把网络敷设到要求被纳入监控系统的监测设备的点位。所有与系统建立有关的以及系统正常运行所需要的硬件设备如网络的敷设与运营、材料和正版软件运行许可等费用都有委托方承担。合作方式：接受委托开发与合作开发。
该COD监测仪利用紫外光（254NM）对有机物（COD）有强烈的吸收，并通过吸光度过（ABS）反映出来，根据ABS—COD之间的关系，建立了数学模型，可以快速测出水中有机物（COD）的含量；其技术指标：量程0-1000MG/L，重复性±2％FS，线性±2％FS，零点漂移±2％FS，跨度漂移±2％FS，响应时间1MIN，输出4-20MA。该环境监理无线传输系统以GSM为核心技术，结合现场在线监测仪，通过中国电信GSM公网传输监测数据，实现环境监理工作的网络化、实时化，为广大环境监理工作者提供了快速有效的方法，提高了工作效率；其性能指标：12路模拟入，2路RS232入，1路RS485入，2路RS232入。
为实施黑河流域水量，水质统一调度，优化配置黑河流域水资源，该项目引进了国外先进的水量水质实时监控系统，包括声学多普勒流速仪、雷达测速仪、HACHCOD测定仪、YS1556多参数测定仪等测试设备，并进行野外试验和精密度试验，进行适用性和一致性比测试验，确认设备和方法的可靠性和适用性，取得了较良好的成果。该项目研究解决的关键技术及主要创新点：1.实现了黑河干流水量、水质同步监测，取得了大量可靠的水量、水质数据。2.创造了移动监测的设备配置模式和作业模式，及水量、水质监测的移动监测技术。3.实现了对黑河主要渠道流量在线连续自动监测和无人全自动监测。4.实现了对主要分水口断面，渠道固定断面实时快速、正确、移动监测。该项目为流域水资源管理提供了及时，可靠的数据，为建设节水型社会做出了贡献，获得了较好经济、社会和生态与环境效益，具有推广应用价值。
保护环境是中国的基本国策,而对环境保护而言,烟尘颗粒排放物的浓度是具有重要影响的参数.目前有许多基于不同原理的烟尘测量方法和测量系统,为烟尘排放测试提供了强有力的手段.但目前广泛使用的测量方法普遍存在测量结果可信性不高、测量周期长、不能实现实时连续测量等缺点.随着对两相流动研究的深入以及准确测量和工业控制要求日益增长,进行烟尘颗粒浓度的在线测量已经势在必行.此外,非扰动测量也是越来越多工业场合所要求的.随着激光、光纤和计算机技术的发展,光散射法作为一类非常重要的实时非扰动测量方法,以快速、分辨率高、信息量大等优点日益受到重视.该文从fraunhofer衍射理论的积分变换反演算法和基于颗粒粒径分布函数的平均值原理出发,提出了一种新的基于粒径平均值理论的激光烟尘颗粒浓度的测量方法.这种方法与目前常用的消光法(浊度法)比较,不需要预先获取颗粒的平均粒径就可以获得颗粒的体积浓度.根据此理论作者研究并开发了一套激光烟尘颗粒浓度自动监测系统.对透过烟道激光信号的实时测量,使用单片机和上位机对采样数据进行实时处理,实现对烟道烟尘浓度数据的实时在线监测,并投入实际的现场进行使用.标定是测量是最重要的一个环节,标定的有无、准确与否直接影响测量系统的测量精确性.该文所开发的监测系统可以进行实时在线的标定操作.综上所述,该文的具体内容如下:1.中国烟尘测试技术的现状:目前国内普遍采用的烟尘测量方法大致可以分为两种:离线监测和实时监测.离线监测反映污染物瞬时或短时间的排放状态,主要应用于环境监测部门对排放源的监督性监测和对连续测试系统的测量准确度进行评估、调校,包括林格曼法、预测流速法等;实时监测用于对固定源排放污染物做长期的、连续的监测,可以实时的反映污染物在某一时间的排放状况,主要有摩擦电法、消光法、射线法等.2.基于平均值理论的颗粒浓度在线测量方法的理论研究:根据消光法的基础原理,实际测量时透射光强和入射光强的比值称为透过率或浊度,我们必须知道颗粒的平均消光系数和平均粒径,才能从颗粒群的浊度求取颗粒的浓度.平均消光系数大多数场合可近似取为2,从平均值理论出发,根据颗粒的fraunhofer衍射散射特性,可以得到一种不需要预先知道颗粒平均粒径的浓度测量方法.3.激光烟尘颗粒浓度自动监测系统的架构和组成:根据基于粒径平均值理论的激光烟尘颗粒浓度的测量方法,作者设计了激光烟尘颗粒浓度自动监测系统,包括光路原理机械实现子系统、单片机预处理子系统(8031、a/d、d/a等)和上位机数据处理、控制子系统(delphi和access2000).整个监测系统可以实时在线对烟道内烟尘颗粒浓度进行监测,并对监测到的浓度数据保存、查询、绘制浓度曲线、报表打印等功能.此外,可以进行在线标定操作,保证监测浓度数据的测量精确性.
微力传感器研究、制作、生产蓬勃开展，而微力传感器本身的性能计量却显得相对滞后。因此，构建一种稳定、精密的超微力计量体系成为急待解决的问题。论文探索了一种基于静电场的超微力测量方案，并对测量方案的可行性做了理论分析。目前已经完成了机械、电路以及软件等方面的设计工作，搭建了前期测量系统实验平台。在此平台上，完成了系统的稳定性、重复性、分辨力、漂移性、线性度和最大静摩擦力测量实验。详细内容如下：测量系统采用了自主设计的传感器结构，充分利用了圆柱形电容传感器量程大，线性好，边缘效应小等特点。并且在结构中通过高精度直线轴承保证了运动的同轴度，又利用增加屏蔽结构来消除寄生电容的干扰。检测电路基于新型高精度、集成式电容数字转换器ad单片机，在实现了对电容变化信号高精度测量的同时，降低了超微力测量系统的开发成本。系统稳定性测量过程中，分别完成了不同时段和相同时段的两组实验。相同时段系统稳定性实验的测量数据分析显示，四次实验的测量结果相互之间的偏差小于2.6％，而且在同一坐标系下四次实验的拟合直线近似重合；不同时段系统稳定性实验的测量数据分析显示，三次实验测量结果相互之间的偏差小于3.3％。从整体而言，七次稳定性实验的测量结果与设计值的偏差都小于7％，说明测量系统具有很好的稳定性。系统重复性测量过程中，选取了量程范围内的4个点。每个点进行10次重复测量。测量数据显现，测量结果的前三位保持稳定，从第四位出现波动，但是与标准值的最大偏差小于0.005000pf，体现了很好的重复性。通过系统分辨力、漂移和线性度测量实验可知，测量系统具有0.04mm的位移分辨力、2.97484％的线性度，而且量程范围内32分钟测量结果的最大漂移量小于0.01pf。最大摩擦力测试实验显示，目前系统结构中存在的摩擦力为mn量级，势必会对将来的超微力测量精度造成影响，所以为今后结构设计方案的修正提供了方向。通过以上多方面的工作，完成了此方案可行性的实验验证。多组实验的测量结果在数量级都满足了超微力量级要求，所以该测量系统为10-5n及以下的超微力值测量提供了一种有效的解决方案，从而为超微力的计量奠定了基础。关键词：静电场 超微力测量 电容传感结构
电容变化信号 系统可行性
根据天津铁路信号厂提出的技术要求，研制开发了铁路信号机械室环境监测系统。开发的此套系统是集电压自动记录仪、电压质量监测仪、室内环境监测等功能于一体，是性价比较高、功能齐全的低压配电智能监测管理系统。利用此系统也可以实现对传统智能电源屏进行改造以达到智能电源屏效果。
在满足系统要求的前提下，为降低开发成本提高可靠性，系统的CPU采用三星ARM芯片44BOX机。系统的程序是使用标准C与ARM汇编语言混合编程开发的。为了使系统直观、操作使用简便，系统提供了良好的、功能极好的人机界面，包括有LCD显示，LEE显示、键盘操作等。
系统中采用1M X16位的FLASH芯片SST39VF160保存数据(掉电后数据仍然存储不会丢失)，其中包括存储的历史数据、故障数据、设置的故障参数等。系统在计算电网电压和进行谐波分析时采用了FFT算法，该算法加快了处理的速度。在软件设计方面首先采用的是传统的主循环控制设计方法，为了改善系统性能提高系统的实时性，系统中引入实时操作系统UCOS-Ⅱ改善系统实时性。
该监测系统的前身是用WINBOND8位机W77E58实现的，改进的32位系统是对8位机系统的硬件与软件的升级，以备将来处理功能的扩展与加强，因为前身系统为8位机计算性能已发挥到了极限，如再增加功能会有限制，此32机系统就是为此目的设计的。8位机系统已经在铁路部门得到了应用，经实际应用证明此系统安全可靠，性价比高，功能完备，是铁路电务及电力部门提高管理水平，保障电源质量，保障安全生产，提高运行效益、保证列车安全的有效工具。希望此32位系统能够在以后的应用中弥补8位机系统的不足，进一步完善监测功能。
在能源短缺的当今世界，风能作为一种取之不尽、用之不竭的新能源，由于它的可再生性和无污染的优点，成为最具有诱惑力的一种新能源，引起多个国家的重视。中国也加大了开发和利用风能的力度。而随着未来风电场规划装机容量不断增加，风力发电对接入电网的冲击和电力谐波的影响将不容忽视。不稳定风速所造成的电压、频率波动和电力谐波会对接入电网电能品质造成直接影响，严重时甚至会对局部电网或弱电网的安全稳定性造成危害，因此风力发电监测系统和控制技术的开发研究显得更为迫切。但目前国内关于风电场对电网的影响的研究工作大部分还只限于理论分析，缺乏基于实际数据的支持和论证，因此科学地建立一套风电场实时监测系统，对现有风电场的电能质量进行实时分析和评估，这对风电场接入网现状的研究以及风电与电网的和谐发展具有极其重要意义。
针对目前风力发电的发展大趋势，本文深入地研究了风的随机性对风机输出功率的影响，建立风速预测模型，利用小波变换进行电能质量分析，并参考国际电工标准IEC61400-21提供的描述并网风电机组电能质量的特征参数及其相应的计算方法，沿着理论结合实践这一指导思想，率先提出构建基于CAN总线的风电场计算机实时监控系统，对风电场的电压、电流、频率和功率波动、电网谐波、三相电压不平衡等指标进行实时检测，并通过通信线路上传至后台分析系统。后台分析系统基于风电场的运行参数和监控系统提供的指标性数据，给出风电场运行状态和风电场对电网影响的技术评估结果。
本论文的内容和研究成果可以归结成以下几点：
1)在研究风能特性的基础上分析了风速对风电场输出功率的影响以及输出功率变化对电网的影响，提出了利用风电场输出功率变化率这一因素作为评价风电场对电网影响的重要指标，并以此为依据首次建立了短期风速的预测模型，利用神经网络与ARMA模型相结合的算法，有效地提高了风速预测精度和实时性，为电网未来合理调度提供了依据；
2)为避免FFT对非平稳随机信号处理上的缺陷，首次将小波变换用于风电场电能质量分析中，研究了根据小波奇异性检测原理提取风电场信号中的特征向量，提出了利用电压均值法对电压信号扰动进行分类，大大加快了信号处理的速度；利用小波变换实现谐波分析，能更好地分析信号的动态特性，并推导出了谐波畸变率公式，提高了动态谐波分析的精度；对信号的小波系数进行了阈值压缩，有效地减少了电能质量全程监测数据的存储量，为各站点数据存储以及监测系统的实时性观测提供了更好的保障，并为未来便携式监测系统的设计提供了新的方法；
3)在国内率先设计并实现了一套完整的采用CAN总线的风电场动态实时监测系统，它与现有风电场配备的稳态数据采样系统的不同是对动态信息进行高速采样和处理，可获取风电场运行的各种动力学特性，并对系统中的硬件和软件的设计、电量的计算、电能质量分析和评估等进行了分析论证。为了提高分析算法的精度，在固定频率的高速采样情况下，采用了多种适用的算法以适应现场情况的要求。对基波频率计算采用了数字滤波以及带线性插值的过零检测方法；对谐波分析采用了带四阶牛顿插值法同步化的快速傅立叶分析算法；在电压波动和闪变检测方面，参考IEC国际标准提出的模拟闪变仪，设计了离散化的数字闪变仪并且得到了应用。无论是在仿真还是实际运行中都验证了系统的合理性及算法的有效性。该监测系统结合作者在小波变换用于风电场电能质量分析中的研究成果，还可以在分析精度上得到进一步分的提高；
4)结合风电场的运行特点对电能质量检测系统获得的数据进行了详细的分析和归纳。从电压波动，谐波严重度及其变化趋势，频率偏差，功率和电流的冲击等各个方面总结了风电场的电能质量情况，并且分析了各自产生的原因。对进一步改善风电场的电能质量提供了依据。经过实际运行测试和应用表明，利用CAN总线实现风电场的实时监测，具有实时性好、通用性强、可靠性高、系统容易实现等优点，有广泛推广前景；基于现场总线的风电场实时监测与评估系统，可较全面的获得风电场运行状况的信息，对研究风电场的电能质量和对接入电网的影响提供了强有力的运行数据支持，将对我国风力发电事业及研究工作的发展有很好的推动作用。为风电场与电网的和谐发展和风电场的接入标准的制定提供了数据参考；
5)首次提出利用满意度原理对风电场电能质量进行综合评估，建立了满意度综合评判模型，参考用户的评价准则，按照国际或国家标准对风电场的电能质量各项指标进行综合评价，得出风电场在不同的风况下单台风力发电机组的电能质量综合评价结果以及整个风电场的电能质量情况，为今后国家相关部门制定风电场电能质量综合评价提供了相关的依据。
论文以热网中实施计算机量化管理为背景,针对现有热网监控系统进行热量计量存在精度较低的不足之处,设计了一个较为完善的热量计量系统.文中讨论热网计量系统设计时必须考虑的各种因素,确定热网计量系统逻辑结构和物理构成,整个计量系统有三站计算机、换热站RTU和通信通道组成,主站由局域网、数据库服务器和二作站组成,主站系统软件采用C/S体系结构,热网热量计量软件在前台二作站上运行,数据库则运行于后台数据库服务器之二.通过RTU的实时数据采集,利用通信通道将热网数据上传三站计算机,主站中实现热网热量的计量、参数显示、统计分析等功能.讨论和分析热量计量软件和数据库结构的设计原则,确定主站各个软件模块的功能,分析不同热量计算方法的特点以及对计量精度的影响,推导出能够:RTU是实现的定压比热和密度的温度和压力的表达式和热量测量计算方法.文中提出完整RTU硬件设计方案,RTU硬件由MCU(MSP430芯片)和相应外围存储芯片、实时时钟芯片、掉电监测电路和通信接口电路等部分组成;分析各种不同数字滤波算法对现场环境的适应性,提出采用混合滤波的方法来提高采样的可靠性;完成RTU系统软件功能定义、模块的划分和系统框图等工作,整个RTU软件由前台主程序和后台多个中断子程序组成,前台完成初始化、系统自检、滤波、计算、存储、显示报警和系统参数设置等功能,后台的程序完成定时采样、通信接收和掉电保护等功能,探索了利用MSP430作为RTU核心的硬件设计和软件设计新方法.
随着工农业生产的迅速发展和科学技术的突飞猛进，环境污染日益严重，环境问题成为人类面临的重大问题之一。其中，水资源的保护与合理利用，是重中之重。我国虽然地大物博，但同时人口众多，随着国民经济建设速度和城市化建设进程的加快，对水资源的需求也越来越大。同时，我国水域广阔，水污染问题广泛而且复杂，水资源的管理和保护工作难度很大。快速、准确、全面的水质检测方法能为这一工作提供有效手段。
水质监测技术历经多年的发展，由单一的采样送实验室分析到自动在线监测及遥感监测等技术方法的出现，俱各有所长，或检测指标丰富、精度高，或机动、快捷，或利于取得监测点水质变化信息，或利于宏观把握区域水质的变化趋势；也各有局限性，或效率低、样品保存困难，或精度有限、指标欠缺，或设备运行成本高、难以全面反映水域的水质状况，或过于笼统、难以反映水质状况细节等。
针对目前水质监测方法、技术的发展现状和应用需求，本文提出了一种基于labview的移动式在线水质监测系统设计方案。论文在前人的研究基础上，提出了以水温、ph、电导率为直接测量指标，并根据水质参数间的统计关系间接获得其他水质参数信息。经过直接测量或间接转换获得的水质指标可以呈现监测水域更多的水质状况信息；而且具有方便快速、运行成本低等特点。同时，由于该方法适用于大面积水域的水质普查，在一定意义上填补了这方面方法技术的空白。系统运用图像化编程语言labview编写进行数据接收、处理和显示的程序，使检测数据很直观地显示在水质监测人员面前，利于水质监测工作的顺利进行。
以检测方法技术研究和实验结果为依据，进行了仪器系统的软件设计和实验电路板制作。技术指标参考有关环境标准以及相关便携式仪器制定。硬件以单片机为核心进行设计，有温度、电导率、ph检测电路、信号调理电路、a/d转换电路、数据采集电路、接口电路等，并用labview程序开发平台编写了上位机软件，实现了多路信号的实时数据采集、储存和显示。
对制作的电路板在实验室进行了测试，结果表明：
(1)所设计的系统功能大部分实现；
(2)温度、ph检测电路测量结果的随机误差水平基本达到设计要求，分别为±0.2℃、0.1ph：但是，由于测试中缺乏作为相对标准的仪器进行标定等原因，与参考仪器之间存在一定系统误差；
(3)在温度相差1℃，ph相差1个ph的变化范围，测试结果显示系统的响应时间为大约能达到0.5s的预期要求，基本达到了在移动过程中进行实时检测的要求。
对以上研究和实验工作进行总结的基础上，得到了下面主要结论：
1、检测方式具有创新意义：以船只牵引，在行进中测量，检测效率高，获得的更信息丰富，实时检测方式适合大面积水域的水质普查，虚拟仪器技术的应用减少了硬件开支，降低了运行成本；
2、环境仪器虚拟化是当今一个比较热门的研究方向，而利用labview开发出的水质检测系统软件具有图形显示界面直观方便，数据资料处理效率高，系统开放灵活等特点，且易与其它硬件设备互联，为方便的获取检测信息提供了软件基础。
3、本方案以对水域水质参数的空间分布调查为目的进行快速检测；也正因为其具备的检测效率高的优势，可以方便地对同一水域实施重复检测，以了解水质及其空间分布随时间的变化，实现对人面积水域进行高效水质监测目的。可用于大面积水质普查、水污染监测、水污染治理效果评价等。
随着我国乃至全世界对环保问题的重视，在线实时环境远程监控系统不断被设计出来，并亟待投入使用，因此，研究一整套污水排放实时监控系统有着十分重要的意义和实用价值。本文主要的研究是实现污水排放的实时监控，为环保部门、生产厂家远程监控污水排放提供有效的监控手段。本文设计的系统实现采用自动化、信息化，科学化的高科技手段，建设污染源在线自动监测系统，解决环境监控执法人员不足、生产厂家违法排污的问题，节约执法成本，提高监察效能。具有环境监测与环境管理工作“点多，面广、量大”，而且具有“全方面、全天候、全时制”的特点。本文的创新工作和主要内容如下：　　
本文以山西省太原市及周边地区各工业废水及生活废水排污点为试点应用背景，利用太原理工大学测控技术研究所自主研发的槽体智能流量计为信息采集系统，开发了基于WEB的污水流量排放监控及管理系统。构建了分布式浏览器、WEB服务器、数据库服务器三层信息发布系统的B/S架构污水排放监控及管理系统。污水排放远程监控管理系统以在线自动监控管理软件为核心，以INTERNET、GPRS、GSM网络通讯为传输媒介，运用现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的软件和通迅网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。本系统主要实现目标：监测污水排放量、水质、取样情况、流量计状态等信息，合理管理、控制污水排放。　　
本文研究了基于WEB的明渠污水流量计量监控及管理系统的相关技术，采用了基于JSP+JDBC+SQL SERVER技术实现B/S模式的系统体系结构。设计出了污水流量监测系统整体硬件网络架构、采用VPN专线解决系统安全性的分析以及监控软件的整体架构，设计数据库结构，将排污口各个子系统的数据集成到系统数据库服务器中。　　
本文详细设计了系统的软件平台，包括软件框架的搭建与各个功能模块的设计，采用了JAVA相关的最新技术如AJAX等在JSP中开发WEB的应用，给出了B/S架构基于WEB浏览器的监控系统的主要功能模块的开发流程与实现界面，主要包括：历史数据查询显示、实时数据查询显示、报表打印、系统报警、远程控制等模块。数据接入服务器与数据采集终端保持实时在线连接，同一时刻对所有企业的污染源进行实时在线监测，使环保部门可以及时准确掌握各个企业污水排放口实际运行情况和污染物排放发展趋势与动态，实时观看所有排污口数据变化情况。各种的统计分析报表和图表上都能分类汇总得到每种污染物的排放量、污染物排放浓度、排放总量、污水流量等信息。对污染物排放量发展趋势过快的情况提前预警。　　
本系统实现了对污水排放量的实时监测，为水资源保护和污水处理提供了便利条件，实时性好。不仅对水资源保护具有重大的意义，而且对我国信息产业的发展也具有重要的促进作用。
城市环境噪声监测是目前环境监测系统的三大主要监测项目之一，要想改善城市声环境质量，就必须加强环境噪声的监测工作。目前，我国大多数城市的噪声监测都沿用一年监测若干频次和时段的手工监测方法，这种方法的实时性和连续性都很差，不能及时发现突发性的噪声污染事故，不利于环保部门宏观掌握总体的环境污染水平。开展环境噪声自动在线监测已成为我国噪声监测发展的必然趋势。环境噪声自动监测系统主要由设在前端的数个全天候噪声监测终端、传输线路和噪声数据管理中心组成，它是传感技术、微机电技术和现代通信技术相结合的产物。本课题针对环境噪声自动监测的实际需求，提出了整体的系统设计方案，并完成了相应的软件编程和硬件电路设计工作，实现了对环境噪声的自动监测以及噪声值数据的实时传输、存储和显示。最后，本文还提出了频率计权数字化的方案，在dsp开发板平台上对设计方案进行了验证，得到了正确的结果，并完成了相应的dsp芯片pcb的设计。论文主要完成了以下工作：(1)针对环境噪声监测的实际需求进行分析，提出了环境噪声自动监测终端的整体设计方案，并根据需要选择了合适的硬件芯片;(2)完成了系统中数据采集模块、gprs传输模块、u盘存储模块、人机交互模块以及led显示模块的设计，实现了噪声值数据的实时传输、存储和显示，通过人机交互模块还可对系统的参数进行设置；(3)
以c单片机作为系统的主控制器，编写程序实现了其对系统中各个模块的控制功能，从而保障了噪声监测的实时性和连续性。样机制成后，在实际应用中效果良好，能够在户外长时间稳定的工作；(4)提出了频率计权数字化的方案，编写程序在dsp开发板平台上进行了验证，得到了正确的结果，并完成了实现计权网络的dsp芯片的pcb设计；关键词：环境噪声
自动监测 频率计权 dsp
二氧化硫是大气中危害最严重的污染气体之一，对生态环境、建筑材料及人体的健康都有极大的影响。随着工业的发展，环境污染加剧，我国许多城市的空气中二氧化硫浓度都超过了国家标准。因此，当前除了从二氧化硫污染源上进行控制外，对空气中的二氧化硫浓度进行实时检测是非常有必要的。但是，目前国内所需的大气质量检测系统基本上是从欧美国家引进，这些仪器价格昂贵且维护费用高，而大气质量检测仪器的需求量相当大。所以，对作为大气中最有影响的污染气体之一的二氧化硫浓度检测仪器的研究是势在必行的。
在所有检测二氧化硫浓度的技术中，紫外荧光原理检测大气中二氧化硫浓度是世界多个国家、世界卫生组织的标准化方法，也是国家标准gb中所规定的二氧化硫检测方法。针对这种形式，本课题设计了一种基于紫外荧光检测原理的二氧化硫浓度检测仪。具体的设计包括硬件和软件两个部分。其中硬件采用philips公司的32位arm7tdmi微处理器lpc2138为主控器，包括分别对九路模拟信号进行调理的九个信号调理电路、多路模拟开关电路、24位高精度的a/d转换电路、键盘输入电路、lcd显示电路和声光报警电路，还设计了rs—232与上位机通信的串行通信接口，分析了各芯片电路的设计原理及具体实现方法。软件部分移植了实时操作系统μc/os—Ⅱ，以嵌入式操作系统为开发平台，在ads1.2的开发环境下，完成了程序装载，存储空间的划分和命令文件的编写，并对软件的主体框架及各个功能子模块的程序设计思想做了详细的说明，设计各模块程序流程图和部分具体程序，实现系统的初始化、中断采样、数据实时显示、历史数据存储、声光报警和数据通讯等工作，为了加强系统的稳定性，还设计了去极值均值滤波的软件抗干扰程序和看门狗程序，一起构成了一个完整的软件系统。
最后分析了系统的硬、软件调试方法，做了相应的实验，给出了实验中的界面图形，实验表明该检测仪能够实现设计的所有功能，且性能稳定，能够达到预期的检测精度。还对后期的研究进行了总结和展望，提出了有待改进和提升的几个部分。
随着我国经济的飞速发展，部分地区盲目的开发与建设造成了环境的破坏和污染。环境的质量好坏与人类的生存和生活环境质量息息相关。环境监测足各级环境管理部门的工作重点，其中包括对工业污染源的监控和对大气、地表水、酸雨、噪声、辐射等环境质量的监测。以往的监测监理手段主要采用人工方式，无法满足环境管理数字化、网络化的要求。当前在线监测仪器仪表广泛应用于环保领域，环境数据日益庞大，远程实时监控的意义更加突出。因此建立新型的环境数据通信网络已势在必行。
针对监控现场普遍交通通信不方便的现状，为能够迅速准确掌握监控现场各监测点的工作状况，提高工作效率，本文设计了基于gprs的环境在线监测系统。该系统采集监测现场的氨氮、化学需氧量、总有机碳、ph等参数，通过gprs dtu将数据发送到gprs网上，gprs网络再将数据发送至internet网，上位机通过delphi编写的socket网络通讯程序传输数据，socket接受到的数据通过dbcom控件，将数据存入力控实时数据库中，并将数据动态显示到力控pcauto的界面上。通过pcauto制作的上位机监控中心软件，同时监控多个现场设备并实现实时报表和历史报表的显示、查询、打印和报警等功能。
通过对系统的调试，实现了数据的即时发送和接受，达到了预期目标，证明了本系统的可行性。
烟尘排放监测是环境监测的重要内容之一。本文针对目前工业烟尘在排放前基本上都经过的净化除尘，排放出的烟尘浓度较低，传统的不透明式烟尘浓度测量方法很难满足测量精度要求以及监测设备安装比较复杂的情况，提出了一种利用光后向散射法测量烟尘浓度的设计方案。
本文首先阐述了烟尘浓度测试的意义，系统综述了目前测量烟尘浓度的方法以及各方法的优缺点，提出了进行本论文研究的必要性。
其次，归纳总结了散射的性质、类型以及mie散射理论。通过理论分析得出在烟尘浓度较低的情况下散射光强与烟尘浓度函数关系。
第三，根据理论分析结果，提出利用光后向散射法测量烟尘浓度的设计方案。建立了利用光后向散射法测量烟尘浓度实验系统。通过实验研究验证了理论分析结论。
第四，根据实验系统模型研制了烟尘浓度测量样机。初步现场测量表明，该样机具有易安装、高灵敏度、实时在线、连续测量等优点。
防汛、防洪中，上游所检测的水流数据通常是下游地区进行泄洪、调度、分流等决策的重要依据，因此对于水资源的流量测量有着重大的意义。传统流量测量方式受工作环境影响大、测量精度低、智能化和实时性较差。因此，研究开发出一套智能化的闸门流量测量系统对于水力资源的管理、水情的调度等有着重要的现实意义。本文深入分析当今国内外流量测量技术，针对流量测量中存在的问题，运用快速发展的电子技术，设计、开发一套嵌入式流量测量系统。本着现代仪表技术向高性能、高精度、高稳定可靠等方向发展的趋势，本系统选用了三星公司的s3c44b0x微处理器芯片，设计开发了基于arm7的嵌入式系统。系统首先建立流量的测量模型，然后在此测量模型的基础上，构建硬件平台和基于ucos-Ⅱ操作系统的软件平台，最后在此平台上开发出所需要的功能。应用嵌入式技术设计开发的流量测量系统的主要功能包括：采集闸门前后的水位高度以及闸门的开度值，快速计算过闸流量值；实时显示闸门的水位高以及累计流量值；向上位机发送包含当前水情信息的数据等。关键词：水位
嵌入式系统
arm7 s3c44b0x
对秦皇岛煤码头翻车机房进行实地测量，设计制造了试验模拟装置。观察翻卸作业起尘与收尘的物理过程，描绘起尘量与收尘量之间的变化规律。检验了高压静电除尘器的工作性能。在此基础上提出了秦皇岛煤码头翻车机房粉尘综合治理方案。
激光在线实时粉尘浓度监测系统，对于高压静电除尘系统的优化控制起着至关重要的作用。本文结合静电除尘控制系统对激光在线实时粉尘浓度监测系统的实现方法，工作性能技术指标进行了详细的分析和探讨。并对整个系统的优化控制，进一步提高高压静电除尘器的安全性、可靠性、等指标进行了全面的改进设计。
随着社会经济的持续增长和城市化的深入发展，城市空气环境污染及质量问题已引起了广泛的关注。建立高质量的空气质量自动监测系统，对空气环境保护和治理有着重要的理论价值和现实意义。　　
论文对空气主要污染物的检测方法和空气质量自动监测系统软硬件进行了分析研究和设计开发。研究工作的内容和结果有:　　
介绍了嵌入式实时系统的概念，分析了嵌入式实时系统的发展历程、现状、趋势。并提出采用PC/104系统作为采集系统的硬件平台及采用WINDOWS CE嵌入式操作系统作为采集系统的软件平台的设计思想。　　
通过对空气质量自动监测系统的系统架构和基于嵌入式PC/104总线的软硬件分析，提出了各子系统以及子系统内各功能模块的具体内容及其实现技术方案，对各种方案进行了比较和分析，选定了系统所需的硬件构成。　　
阐述了嵌入式操作系统WINDOWS CE的基本概念、核心特性，对嵌入式操作系统WINDOWS CE的平台定制工具PLATFORM BUILDER做了描述，并详细叙述了使用PLATFORM BUILDER在X86平台下的WINDOWS CE的定制过程；分析了WINDOWS CE平台下的软件开发方法，以及驱动程序的架构。　　
运用先进的计算机技术、网络通信技术和自动在线检测技术，设计开发了集实时性、智能化、网络化、系统化于一体的新型空气质量自动监测软件系统。系统采用分级多层次的架构体系，提出了模块化的开发方法。系统由智能化的监测子站软件，基于C/S模式的数据传输系统软件和一点对多点的中心监测系统软件三部分组成。　　
设计的系统在正确性、功能性、可靠性、安全性、易用性和效率等方面均达到了较高的水平，在环保系统子站的调试中，其功能可以满足应用需求。
粉尘质量流量的测量在工业生产和科学研究中具有重要的意义，静电传感器结合相关测速为实现粉尘的在线质量流量测量提供了有效的解决办法，具有很高的研究与应用价值。
本文深入研究了静电传感器的传感机理，从理论上提出了静电传感器的设计依据。并采用静电式传感器结合相关测速的方法建立了一套粉尘质量流量测量系统，分析了实验现象和结果，验证了相关测速用于粉尘质量流量测量的可行性，并且通过系统调试和实验，针对发现的问题对信号采集系统和相关测速算法不断地进行了改进和验证，使其性能有了显著地提高。
本文主要完成了以下工作：
(1)对静电传感器做了深入的研究，完成了静电传感器的设计、制作和调试，并应用滤波、屏蔽、接地等电磁兼容技术以获取高信噪比的微弱信号。
(2)在单片机系统中利用fft算法对采集的信号实现了互相关运算，完成了频域内完成了信号的处理，实时显示测量的参数。
(3)实现单片机与上位机的通信，在上位机设计了一个利用基-4 fft算法实时计算相关函数，并显示相关曲线和相关参数的人机界面。
共205条数据
主办单位：保定市科学技术信息研究所、电话、地址：保定市东二环路1539号。
互联网出版许可证 新出网证(渝)字10号
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