基于GSM的遠程污染源融合監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、在環(huán)保問題日益嚴峻的今天，對污染物排放進行監(jiān)測和控制成為亟待解決的問題。本文在青島市科技發(fā)展計劃項目基礎(chǔ)上，提出了基于GSM的遠程污染源融合監(jiān)測系統(tǒng)。在給出總體設(shè)計的基礎(chǔ)上，開發(fā)了系統(tǒng)的硬件和軟件，實現(xiàn)了對遠程污染源排放煙氣濃度的自動實時監(jiān)測。對煙塵黑度的自動分析測量做了理論預(yù)研，研究了噪聲濾波、視頻分割和圖像融合的適用算法，并運用多傳感器數(shù)據(jù)融合算法對煙氣濃度的數(shù)據(jù)精度進行了改進。 本文使用視頻分割技術(shù)從排放現(xiàn)場視頻中提取煙

2、塵目標。在視頻預(yù)處理階段，結(jié)合煙塵視頻噪聲特點，采用了基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PCNN)的噪聲濾波算法進行噪聲的消除。針對緩慢變化(如光照、浮云緩慢變化等)的背景，使用混合高斯模型對背景進行建模，并在混合高斯模型下對背景區(qū)域進行分割，達到提取煙塵目標的目的。仿真結(jié)果表明，濾波和分割效果良好。 為了減少測量誤差，獲取準確可靠的測量數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用了多傳感器數(shù)據(jù)融合和圖像融合技術(shù)，分別對污染氣體濃度和分割之后的煙塵灰度圖像進行融合處

3、理。針對濃度和圖像數(shù)據(jù)分別提出了基于均值的遞推融合算法和基于鄰域平均梯度的小波圖像融合算法，有效提高了采集數(shù)據(jù)的可靠性與精確性。 系統(tǒng)以GSM網(wǎng)絡(luò)作為遠程信號的傳輸平臺，通過SMS短消息方式進行數(shù)據(jù)與命令的傳輸。下位機數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)由8051單片機及外圍電路組成，可實現(xiàn)多路環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的采集和傳輸。污染氣體傳感器采用的是英國City公司的產(chǎn)品，MODEM采用的是德國西門子公司的和TC35i模塊，高性能產(chǎn)品的使用有效保障了氣