面向大型水域监测用移动监测动力系统设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告论文题目面向大型水域监测用移动监测动力系统设计院系机电工程系专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师2012年2月20日开题报告填写要求1开题报告应在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见后方可进行论文正文写作；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3有关年、月、日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2006年9月25日”或“2006-09-25”。1研究的背景、目的及意义背景：近年来，太湖地区人口和经济迅速发展，太湖长期沉积的富营养底泥与人类活动排放入湖的营养物相叠加，导致湖泊营养化日益严重。然而太湖环境保护和治理措施相对滞后，自上世纪90年代初以来，太湖几乎年年都暴发不同程度的蓝藻水华，尤其是2007年，太湖出现了大面积蓝藻水华，造成了重大的经济损失和严重的社会影响。太湖蓝藻的治理始终是一件棘手的事情。每年夏季高温之时，太湖便面临着蓝藻爆发的威胁。近年来，太湖治理已显成效，处于有效控制和治理之中。利用一根白色的管子伸入水中，上面安装了六种精密的探头，能够实时感知太湖水质六项重要指标的变化。它不仅具有普通摄像头的视频采集功能，更是集成了光学感知芯片，具有光学识别的功能，能够有目的地感知水面上关于蓝藻的指标因素。安装了感知智能终端，能够实时处理采集到的水质信息。这个智能终端能够对比自己的预报和收到的反馈，自动调整自己对水质情况判断的精度。“感知太湖”它能够通过3G通信网卡，把太湖水质的实时情况源源不断地传输到远处的终端。工作人员通过在电脑上轻轻点击代表水质监控站的绿色圆点，该水质监控站附近水域的实时情况马上就出现在电脑屏幕上，而且屏幕上方关于这个水域的各项水质指标和蓝藻爆发概率，清晰可见，并实时更新。“感知太湖”对蓝藻的防范监控及时有效，取代了之前每天依靠人工取水、实验室化验的老办法。之前，早上六点取到的水样到晚上六点才能拿到水质报告，而蓝藻爆发非常迅速，指标到达临界点，如果不及时处置，两个小时就会演变成大规模的爆发。之前，打捞蓝藻主要是靠有经验的工人肉眼判断。而“感知太湖”让打捞蓝藻的船与太湖水质监控情况连成一个网络。一旦有监测指标显示某处水域出现蓝藻聚集情况，系统会第一时间自动通知附近打捞点的船只。如果检测出藻情严重，超出附近打捞船只的作业能力，系统还会向周边船只发布命令，这样整个太湖上的打捞船只，便可以根据藻情合理配置。目的：为了保护水体环境，实现水环境风险预警，水体的在线监测必不可少。目前对水体监测使用的浮标一般是采用固定式，如果需要多点位的监测则需要采用多个浮标。现有的浮标一般只能固定在某个位置上，监测范围有限，效率低，不能有效监测广阔水域的水环境水质特征。若采用多个浮标组网式监测，则大大增加了监测系统的成本。本毕业设计的旨在对固定式的浮标进行一系列结构上的优化处理，使其能够适应于各种水域的监测，尤其是面向大型水域。通过对移动浮标的控制，将能够获得更多的更及时的监测信息，以便迅速做出处理。意义：对太湖蓝藻和湖水泛滥的监测、蓝藻打捞处理实现智能化感知、调度和管理；基于模式识别的智能传感技术、物联网组与传输技术、地理信息系统技术、智能调度等多项技术，并集成水利局现有的数据管理平台，形成集智能感知、智能调度和智能管理于一体的物联网系统。通过该方案，实现指挥中心与有关终端的共享，从而及时控制太湖的水污染问题，保护好生态环境，防止水生态系统失衡，做到预防为主，防治结合，通过预防新的污染源出现，把环境污染造成的损失控制在最低限度，使经济发展与环境保护相协调。国内小型浮标发展趋势：1、小型化、多参数和水文剖面参数测量：计算机技术、低功耗和太阳能技术的应用，使得浮标装载的测量仪器设备实现了小型化和低功耗，给浮标小型化提供了足够的空间，并实现了多参数观测，同时有较好的水动力特性，能较为方便地满足水文剖面监测对浮标的要求。大大减小了浮标的制造和运行费用，使用方便、灵活，易于运输。2、首次使用了国际上先进的弹性绷紧系留系统：利用连接在系留系统中的弹性元件的调节作用，使系留索处于绷紧状态。浮标始终运动在水面，随波性良好，使波浪参数的测量更加准确；3、应用感应耦合数据传输技术，进行水下CTD剖面测量数据实时传输：采用技术先进的感应耦合传输式温盐深传感器，安装在水下系留索的不同深度，利用包塑系留钢索与海水构成感应回路，通过系留缆将测量数据传输到浮标数据舱内，实现了从水面到水下的