近海亞硝酸鹽預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展，近岸海域的水質(zhì)不斷惡化，富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，赤潮災(zāi)害頻繁發(fā)生，建立亞硝酸鹽預(yù)測(cè)系統(tǒng)迫在眉睫。
　　本文基于近海的亞硝酸鹽及其影響因子數(shù)據(jù)，研究亞硝酸鹽與其影響因子間的非線(xiàn)性關(guān)系，建立亞硝酸鹽與其影響因子間的預(yù)測(cè)模型。
　　在分析亞硝酸鹽及其影響因子數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立硝酸鹽與pH、DO間的非線(xiàn)性模型;根據(jù)pH和DO數(shù)據(jù)，間接獲得亞硝酸鹽濃度值。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)為pH和DO，輸出參數(shù)為亞

2、硝酸鹽。通過(guò)對(duì)基于附加動(dòng)量BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型和基于彈性BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行比較與分析，得出后者具有可行性。對(duì)基于彈性BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型、結(jié)合基本遺傳算法與彈性BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型以及結(jié)合改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法與彈性BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型這三種預(yù)測(cè)模型進(jìn)行比較與分析，得出最后一種預(yù)測(cè)模型更具有可行性。
　　在結(jié)合改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法與彈性BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的亞硝酸鹽預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建亞硝酸鹽預(yù)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括

3、兩部分:上位機(jī)和下位機(jī)。上位機(jī)主要完成系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、模型建立以及結(jié)果顯示;下位機(jī)主要完成數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)?。上位機(jī)和下位機(jī)的主控芯片采用飛思卡爾MKL25Z128VLH4芯片，上位機(jī)和下位機(jī)之間通過(guò)GPRS通信，采用MODBUS通信協(xié)議。下位機(jī)的電源模塊采用鋰電池和太陽(yáng)能電池雙電源的設(shè)計(jì)方案。軟件設(shè)計(jì)主要包括芯片初始化、串口和IIC的初始化、串口的接收和發(fā)送程序，以及EEPROM的存儲(chǔ)程序等。
　　上位機(jī)界