环境污染源监控系统的设计开题报告

湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料

本科毕业设计（论文）开题报告

（2016届）

2015 年 12 月 24 日

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题目：环境污染源监控系统的设计 1. 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写 1500~2000 字左右的文献综述 环境的日益恶心已越来越受到人类的关注，尤其是近几十年以来，全球正面 临着一系列复杂多变的生态环境问题，人类生存的环境不但没有得到有效的改 善，而且全球大多数国家的自然生活居住环境还在持续不断地恶化之中。环境的 持续恶化已成为全球共同面临的难题，并严重威胁到了许多国家人民的正常工 作、学习与生活。而造成环境污染的一个重要污染源就是工业污染，前几天环保 部公布的一份九个大气污染防治重点城市的源解析报告，其中显示，石家庄，宁 波的污染源都是工业污染。说明工业污染对环境的影响力不能小视。随着计算机 技术和通信技术的不断发展，设计一种基于 GPRS 技术的污染源监控系统，很有 现实意义。 GPRS 是通用分组无线业务 (General Packet Radio Service) 的英文简

称，是在现有 GSM 系统上发展起来的一种承载业务，目的是为 GSM 用户提供分组 形式的数据业务。[1]GPRS 抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术， 每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，有效 地利用了信道资源，带宽最高可达 171.2Kb/s。目前中国移动的 GPRS 覆盖范围 在中心城市几乎达到了 100%,在边远地区也达到了 80%以上，实际应用带宽大约 在 20-40Kb/s,特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全取代过 去传统的有线 MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。GPRS 通信方式更适合 于环保数据采集业务， 目前各省环保监测站与各采集点采用电话线传送数据或手 工抄录，实时性差，费用也不便宜。 单片机也被称为单片微型计算机， 单片机随着适应社会的需要在不断的更新 换代， 单片机是一块在芯片上集成了中央处理器、 只读存储器、 随机存取存储器。 定时计数器以及 I/O 接口等部件，构成了一个微型计算机。概括的讲：一块芯片 就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供 了便利条件。 单片机的使用领域已十分广泛， 如智能仪表、 实时工控、 通讯设备、 导航系统、家用电器等。单片机的发展大致可以分为 4 位、8 位、16 位、32 位 各个阶段，高位数的单片机除了具有高集成度外，速度也

比低位数单片机快了很 多。 基于单片机的环境污染源监测系统先是对企业排放出来的污水情况进行分 析，数据采集模块将采集到的信息传递给单片机控制模块。由环保监控站依靠计 算机而做出其相应的分析进而采取相应的措施。 数据采集节点中的单片机通过输

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入模块把模拟量、 开关量采集进来， 对其进行处理后， 发向控制器的发送缓冲区， 然后启动控制器的发送指令，此时控制器会自动向总线发送数据，不再需要单片 机干预。单片机和发射模块间的通信是系统中所用的发射装置，内含有 GSM,该 发射模块可以精确的发送和接听短消息。GPRS 将单片机送来的数据以短信息的 形式发送出去。

参考文献： [1]贾海涛，曹丽.基于 GSM 的远程数据采集系统应用[J].仪器仪表学报 2013.8 [2]董建.基于 GPRS 和 MCS-51 单片机的水质监测系统的设计[J].北京交通大学 2007.12.01 [3]范逸之等.C++ Builder 与 RS232 串行通信控制.北京：清华大学出版社， 2002 [4]重庆大学报. 一种高精度数据采集无线传输系统硬件设计[J].2012.4 [5] 王磊,冯占军.基于 GPRS 网络的嵌入式无线数据采集系统设计 [J].测控技 术,2014.26(9):17~19 [6] 张小强 , 杨放春 . 一种基于 GPRS 技术的无线监控系统 [J]. 中国数据通 信,2012.6(11):92~95 [7] 高 健 , 李 涛 . 三 种 硬 件 划 分 算 法 的 比 较 分 析 [J]. 计 算 机 工 程 与 设 计 2014.28(4):3426~3428 [8] 李晖,姚放吾,邓新颖等.基于免疫算法的嵌入式系统软硬件划分法[J].计算 机工程与设计,2006.27(22):4239~4242 [9] 曾 海 , 刘 泽 . 基 于 SOC 单 片 机 的 智 能 控 制 器 设 计 [J]. 微 计 算 机 信 息 2006.22(6-2):67~70 [10] 张迎新.单片机原理与接口技术[M].机械工业出版社,2003.

2. 选题依据、主要研究内容、研究思路及方案 2.1 选题依据 环境的日益恶心已越来越受到人类的关注，尤其是近几十年以来，全球正面 临着一系列复杂多变的生态环境问题，人类生存的环境不但没有得到有效的改 善，而且全球大多数国家的自然生活居住环境还在持续不断地恶化之中。环境的 持续恶化已成为全球共同面临的难题，并严重威胁到了许多国家人民的正常工 作、学习与生活。而造成环境污染的一个重要污染源就是工业污染，前几天环保 部公布的一份九个大气污染防治重点城市的源解析报告，其中显示，石家庄，宁

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波的污染源都是工业污染。说明工业污染对环境的影响力不能小视。随着计算机 技术和通信技术的不断发展，设计一种基于 GPRS 技术的污染源监控系统，很有 现实意义。 2.2 主要研究内

容 无线通信方案设计：单片机同 GPRS 无线数据终端单元(H7100 GPRS DTU) 进行数据交换，GPRS 无线数据终端单元向上位机发送相关数据。定义相关通信 协议，保证上位机下位机数据传输的有序性和可靠性。 系统硬件设计：主要模块包括，污染监测传感器，AD 转换器，单片机，外 部扩展 EPROM,GPRS 无线数据终端单元等，进行相关模块连接。 系统软件设计：单片机同传感器数据传输程序设计，单片机内部数据传输程 序设计，单片机同 GPRS 无线数据终端单元数据传输程序设计，定义通信协议相 关程序设计。单片机对扩展 EPROM 地址分配控制程序设计，上位机数据处理相关 程序设计。 2.3 研究思路及方案 通过调查环境污染源监控系统和目前环境污染源监控的现状， 本文的目的在 于探讨一种低成本，准确可靠，省时省力的环境污染源监控系统方案。主要手段 即是采用优势更大的 GPRS 来进行主要通信工作，利用单片机的控制和监控站的 管理来进行环境污染源的监控。通过减少人力物力的浪费使用，提升污染源监控 工作的效率， 降低政府部门的财政支出， 同时还加强了对企业排放污染源的管理， 保护了环境。也给企业减少了很多不必要的麻烦，让国家和人民能够共同发展。

3. 工作进度及具体安排 2015.12-2016.1 2016.3.1-2016.3.31 2016.4.1-2016.4.30 中期报告 2016.5. 1-2016.5.31 修改和完善毕业设计，撰写论文，准备论文答辩 撰写开题报告 实习，查询相关资料 阅读文献资料，制定设计方案，完成方案的论证和

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4. 指导教师意见

指导教师： 年 月 日