第一章 绪论 1
1.1 我国及全球水环境现状 1
1.2 国内水质以及水质监测技术发展现状 2
1.3 背景和意义 4
1.4 主要内容 5
第二章 系统综述及创新点 7
2.1 系统综述 7
2.2 系统设计创新点 8
第三章 水质监控中心 11
3.1 监控中心编译软件LabVIEW介绍 11
3.1.1 LabVIEW工具包 12
3.1.2 报表生成工具包 12
3.1.3 数据库连接工具包 12
3.1.4 LabVIEW运行环境 12
3.2 系统概况 13
3.3 参数配置 13
3.4 通信串口自动搜索 14
3.5 GSM模块的初始化 17
3.6 数据库的设计 18
3.7 记录查询 20
3.8 报表生成 21
3.9 通讯录操作 23
3.10 Hash加密验证 24
3.11 软件测试与结果 25
3.11.1 测试环境 25
3.11.2 测试方案 26
3.11.3 测试内容 26
3.11.4 功能测试截图 26
3.11.5 上位机运行画面截图 29
第四章 电化学传感器及硬件电路 33
4.1 传统电化学检测方法面临的问题 33
4.2 总体设计思路 33
4.3 硬件设计流程图 34
4.4 电源模块设计 35
4.4.1 供电部分设计 36
4.4.2 电源管理设计 37
4.5 传感器及信号处理模块的设计 37
4.5.1 温度传感器 37
4.5.2 硬度传感器 39
4.5.3 盐度传感器 40
4.5.4 氨氮传感器 41
4.5.5 pH传感器 42
4.6 显示模块设计 43
4.6.1 液晶显示模块介绍 43
4.6.2 连接方式及时序操作 44
4.6.3 驱动芯片及操作 45
4.7 键盘模块设计 46
4.7.1 矩阵键盘简介 46
4.7.2 矩阵键盘的工作原理 46
4.8 SD卡模块设计 48
4.9 通信模块设计 48
第五章 系统嵌入式程序设计 50
5.1 嵌入式程序架构 50
5.2 驱动层 51
5.3 系统层 51
5.4 用户层 52
第六章 生物水质监测分析及应用 53
6.1 生物监测分析 53
6.1.1 传统监测方式的弊端 53
6.1.2 生物监测的优越性 54
6.1.3 生物监测的发展前景 54
6.1.4 生物监测设计综述 55
6.1.5 生物监测基本流程 55
6.1.6 生物监测的具体步骤 56
6.2 生物监测应用 62
6.2.1 应用一——通过生物监测水体富营养化问题 63
6.2.2 应用二——通过生物监测水体毒性 69
第七章 系统安全性 73
7.1 安全策略的必要性 73
7.2 安全策略综述 74
7.3 私有信息摘要算法 75
7.4 监测站安全策略 75
7.4.1 安全锁 75
7.4.2 身份验证 76
7.4.3 SD卡备份 76
7.4.4 远程安全策略 78
7.5 数据传输安全策略 79
7.5.1 多重身份验证 79
7.5.2 动态登录口令 79
7.5.3 数据合法性校验 80
7.6 监控中心安全策略 80
第八章 性能测试 81
8.1 硬件性能测试 81
8.1.1 测试设备 81
8.1.2 测试项目 81
8.1.3 测试结果 83
8.2 监控中心软件性能测试 83
8.2.1 测试方案设计 83
8.2.2 测试步骤及结果 84
8.2.3 测试总结 85
8.3 生物监测站测试 85
8.3.1 基于水藻监测富营养化的测试 85
8.3.2 基于鱼类活动监测水体毒性的测试 86
第九章 应用与发展前景 88
9.1 应用前景 88
9.2 发展前景 89
9.3 本系统在农田水利建设上的应用 89
参考文献 91