基于ZigBee技術(shù)的生態(tài)化污水處理無線自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、生態(tài)化污水處理技術(shù)作為一項污水資源再生的新興技術(shù)，可以有效的實現(xiàn)生活污水的生態(tài)化、無害化處理，已經(jīng)逐步成為近年來國內(nèi)外污水處理領(lǐng)域研究的熱點。本課題針對一體化MBR生物膜技術(shù)污水處理過程的多參數(shù)監(jiān)測需求，以嵌入式ARM微處理器S3C44BOX為核心，利用無線ZigBee芯片CC2420，設(shè)計了污水處理過程中多個參數(shù)的無線遠程自動監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)監(jiān)測的參數(shù)指標(biāo)主要包括：氧化還原電位，溶解氧量、PH值、氨氮總量、溫度等。其中，氧化還原電位用去

2、極化法測量；溶解氧量用Clark溶氧電極法測量；PH值采用PH復(fù)合玻璃電極測量；氨氮總量采用氨氣敏電極測量；溫度采用集成溫度傳感器AD590測量。針對污水處理環(huán)境的復(fù)雜和特殊性，采用了專門針對無線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測的ZigBee通信方式，設(shè)計并實現(xiàn)了采集終端與監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)通信，并擴展了串口通信方式使得監(jiān)測數(shù)據(jù)在上位PC機中能夠?qū)崟r查看和存儲。 另外，為了提高采集信號的精度和可靠性，在硬件方面，本文設(shè)計了有源低通濾波電路來濾除信號

3、中攜帶的高頻雜波；在軟件方面，設(shè)計了限幅平均濾波算法來去除測量數(shù)據(jù)中突變的不良數(shù)據(jù)，并利用了擴展卡爾曼濾波器（EKF）來濾除電極測量時的白噪聲。 系統(tǒng)軟件以嵌入式集成交叉編譯環(huán)境ADS為平臺，在目標(biāo)機上移植了引導(dǎo)程序，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了應(yīng)用子程序，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及通信子程序，在嵌入式平臺上實現(xiàn)了CC2420的驅(qū)動及ZigBee協(xié)議棧。最后，在PC機上開發(fā)了MBR污水處理過程多參數(shù)監(jiān)測軟件，通過該軟件對系統(tǒng)采集的多項參數(shù)