基于单片机的环境监测系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

最近受著名主持人柴静的空气污染调查纪录片《穹顶之下》的影响，大家再度关注起中国以及全球的环境问题，尤其是大气污染问题。

据了解，我国城市空气质量仍处在较重的污染水平,北方城市重于南方城市，二氧化硫年均值浓度在3～248微克/米范围之间，全国年均值为66微克/米。

我国目前的空气污染相当于发达国家五六十年代污染最严重时的水平。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：环境监测，包括温度监测，湿度监测，可吸入颗粒数量监测等

难点：硬件部分有如何实现数据采集过程；控制区的监测显示，控制中心将采集数据和数据库对比得出结果的过程；各部分硬件，传感器，单片机模块以及pc如何连接；上位机能对数据进行实时显示与处理

软件部分包括制作一款软件使其适用于环境监测系统，包括数据的采集、对比以及之后的显示和控制操作。

3. 国内外研究现状（文献综述）

引言：随着人口、工农业生产和科学技术的飞速发展,环境和环境问题已越来越引起人们的普遍关注和重视。面对世界范围内的环境危机的严峻挑战,开展并加强环境保护工作已迫在眉睫。环境监测在环境保护中起着至关重要的作用，随着人类面临环境问题的不断加剧，环境监测也需要不断地发展进步。作为一门技术性很强的实验科学，环境监测的发展应该从监测技术、监测仪器、监测预警体系等发面出发。环境监测的目的是及时、准确、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划提供科学依据。

环境监测概述：环境监测是运用各种分析、测试手段，对影响环境质量的代表值进行测定，取得反映环境质量或环境污染程度的各项数据的过程。环境监测是环境科学和环境工程的一个重要组成部分，是以环境分析为基础，研究环境质量的变化和描述环境状态与演化、科学预报环境质量的发展趋势。环境监测的一般过程为：现场调查、监测计划设计、优化布点、样品采集、运送保存、分析测试、数据处理、综合分析等。环境监测的目的是通过对监测数据分析及时、准确地反映环境质量现状及发展趋势，为污染源控制、环境管理、环境规划提供科学依据。根据环境监测的对象可将环境监测分为：大气污染监测、水污染监测、土壤和固体废弃物污染监测、生物污染监测、生态监测、噪声污染监测、放射性污染监测等。不同要素的环境监测对应着不同的监测仪器和监测方法。环境起源于环境分析，即对化学污染物的定性、定量分析。近年来，我国不容忽视的环境问题要求环境监测技术有更进一步的发展。随着科学技术的进步环境监测技术得到迅速发展，我国环境监测的范围不断扩大，监测能力也逐步提高。目前，全国已形成了国家、省、市、县4 级环境监测网络。共有专业、行业监测站4 800多个，其中环保系统2 200多个监测站，行业监测站2 600多个。国控的空气质量监测网站103个、酸雨监测网站113个、水质监测网站135个。此外还建有噪声监测网、辐射监测网、区域监测网等。目前，我国已制定各类国家环境标准410项，覆盖了大气、水质、土壤、噪声、辐射、固体废物、农药等领域。已开展了环境质量监测、环境质量周报、日报、预报监测；污染源监测、污染事故应急监测、污染物总量控制监测、污染源解析监测，环境污染治理工程效果监测等等。需监测的污染因子达百余种。

环境监测的发展趋势：实现环境监测领域的技术创新科学技术不断的进步和发展，使得各种新的技术不断地应用于环境监测中。环境监测鼓励各级监测部门在监测工作中采用新设备、新技术、新方法，需要注意的是，在使用新技术、新方法之前要经过验证后方可使用。仪器创新是技术创新的一个重要方面，与国外发达国家相比，我国环境监测中使用的仪器相对落后，监测仪器不足及老化现象时有发生。目前，我国环境监测仪器多为中小企业生产的中低档仪器，通过技术创新提高监测仪器寿命、降低监测仪器的制造成本、保证其使用性能，是环境监测技术创新的一个主要方面。

4. 研究方案

系统的设计方案:

数据采集：传感器模块

数据集中：单片机模块

5. 工作计划

第一周 根据任务书的要求对进行系统功能分析，然后根据要求进行系统架构设计。

第二周 画出系统架构图、 组织结构图、 功能图第三周 系统数据库概念设计、逻辑设计、与物理实现

第四周 根据系统的功能需求选取合适的编程环境，选取合适的硬件。