1. 研究目的与意义
1.研究背景
水是生命之本,是万物赖以生存必不可少的物质资源之一,水也是为鱼类获得各种营养物质的重要途径之一。随着科技的发展,水污染越来越严重。对水资源的保护成为一项重要的工程。水质检测是对水资源保护的重要指标。水质检测越来越受到人们的关注。“养鱼先养水”,养殖水域是养殖鱼类的生活环境,养殖环境的好坏直接关系到养殖鱼类的生长和发育,从而决定着水产品质量和产量的高低。近年来,随着水产养殖规模化、集约化程度的不断提高,养殖种类的增多和养殖密度的增加,养殖水域水质环境日趋恶化,病害发生率越来越高,由此引发水产品质量安全问题也日益突出。因此,迫切需要构建一种水产养殖水质环境监测系统,以便及时地了解养殖鱼类生活环境的水质状况,从而采取有效的措施调控水质,保障水产品质量安全,达到安全、高效的生产目的。
传统的水质监测采用仪表结合人工经验操作的方法,存在耗时费力、监测范围小、监测周期长,不能实时反映水环境的动态变化等弊端。采用串行总线、现场总线的水质自动监测系统却需要铺设大量的电缆线,布线困难、施工难度大,且线路易受破坏和腐蚀、维护成本高、监测范围有限。无线传感器网络具有智能化程度高、信息时效强、覆盖区域广、支持多路传感器数据同步采集、可扩展性好等特点,将其应用于水质环境监测领域有着广阔的应用前景。目前,国内外已开展了无线传感器网络在水质监测相关方面的应用研究。
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
针对目前水质监测系统的发展现状和存在的问题,结合本课题的设计任务和技术要求,本设计主要完成以下内容:
由温度传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、浑浊度传感器、ph值传感器检测提供的模拟信号转换成数字信号,然后将转换后的数字信号通过无线传感器传送到单片机中进行算法处理,再通过显示器显示出被检水质的各种参数。
3. 研究的方法与步骤
认真研读任务书的要求,调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图,熟悉stm32单片机的基本原理,了解该单片机的硬件组成和结构,理解水质监测系统的基础知识,对照所收集的资料进行整体方案构思,整体系统框架设计,整体方案设计好后着手各部分的设计。对不明白的部分通过查阅资料,向指导老师请教,和同学讨论解决。具体分为以下步骤:
(1)了解stm32单片机原理及研究现状,掌握其基本原理、硬件组成及结构、应用概况及熟练掌握单片机编程方法;
(2)了解水产养殖水质无线监测系统的发展历程及国内外研究现状;
4. 参考文献
[1]刘大安.水产工厂化养殖及其技术经济评价指标体系[j].中国渔业经济,2009,27(3):97-105.
[2]刘朝阳,孙晓庆.生物控制法在水产养殖水质净化中的综合应用[j].南方水产,2007,3(1):69-74.
[3]万传飞,杜尚丰,赵亮,等.基于wsn的水产养殖环境监测系统[j].农机化研究,2010,32(2):170-173.
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.17-3.1 查阅资料,完成系统总体方案设计。
(2)2022.3.1-3.17 撰写开题报告。
(3)2022.3.18-4.11硬件功能分析,熟悉单片机指令及编程。
