基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的綜述報(bào)告

基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的綜述報(bào)告1、研究背景隨著工業(yè)、交通等領(lǐng)域不斷發(fā)展，人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)所排放的污染物越來(lái)越多，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。為了有效地監(jiān)測(cè)和控制污染物的排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，污染源監(jiān)測(cè)終端應(yīng)運(yùn)而生。其中，基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端具有以下優(yōu)點(diǎn)：-ARM-Linux是一種嵌入式操作系統(tǒng)，具有可靠性高、實(shí)時(shí)性好、功耗低等特點(diǎn)，是嵌入式系統(tǒng)的首選操作系統(tǒng)；-GPRS是一種無(wú)線通信技術(shù)，具有覆蓋范圍廣、傳輸速率快等優(yōu)點(diǎn)，在污染源監(jiān)測(cè)終端中應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程通信等功能；因此，基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。2、設(shè)計(jì)思路基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端主要包括傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、嵌入式控制器、GPRS模塊和服務(wù)器等組成部分。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路如下：（1）傳感器測(cè)量污染源產(chǎn)生的物質(zhì)濃度，并將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)采集模塊。（2）數(shù)據(jù)采集模塊將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入式控制器。（3）嵌入式控制器負(fù)責(zé)污染源監(jiān)測(cè)終端的控制和運(yùn)行，接收數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。（4）GPRS模塊負(fù)責(zé)終端與服務(wù)器之間的通信，將本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，接收服務(wù)器返回的控制指令并執(zhí)行。（5）服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)污染源監(jiān)測(cè)終端上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并下發(fā)控制指令給污染源監(jiān)測(cè)終端。3、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)3.1硬件設(shè)計(jì)基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端的硬件設(shè)計(jì)如下：（1）傳感器模塊：選擇合適的傳感器，如VOC傳感器、PM2.5傳感器、一氧化氮傳感器、溫度傳感器等，進(jìn)行污染物和環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集。（2）嵌入式控制器：采用基于ARM架構(gòu)的嵌入式控制板，如樹(shù)莓派，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)和控制指令的發(fā)送。（3）GPRS模塊：選擇合適的GPRS模塊，如SIM900A，實(shí)現(xiàn)終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。（4）電池模塊：選擇容量適當(dāng)?shù)匿囯姵?，保證終端能夠長(zhǎng)期的工作并具有可移動(dòng)性。3.2軟件設(shè)計(jì)基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端的軟件設(shè)計(jì)如下：（1）操作系統(tǒng)：選用基于ARM-Linux的操作系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，如Raspbian，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制和數(shù)據(jù)處理。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)：使用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。（3）通信協(xié)議：選擇TCP/IP協(xié)議，通過(guò)GPRS模塊與服務(wù)器進(jìn)行通信。（4）前端界面：使用Python語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的可視化和操作界面的設(shè)計(jì)。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果在基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端的實(shí)驗(yàn)中，我們成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種污染物和環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)和采集，在終端與服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸和通信，以及對(duì)終端的遠(yuǎn)程控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該污染源監(jiān)測(cè)終端具有良好的穩(wěn)定性和可操作性。5、結(jié)論基于ARM-Linux和GPRS的污染源監(jiān)測(cè)終端是一種實(shí)用、有效的監(jiān)測(cè)裝置，它