基于嵌入式系统的智能水循环控制装置研究
嵌入式水环境智能分析仪测控系统设计和实现
wi eata po c,hs ae ue te vne nsl t ee c o emesr n to ba eoi nl t t c l r ettipp r ssh a cdi e i l t d a e t h dt o t nt r ia hh u j d o e cv e r u me me o i h g
f lo —u t disp o i e g d b ss ol w p su e r v d oo ai.
Ke wo d : o lc v lcr d au e n eh d in c n e ta o ; P y r s i ns e t eee t eme s rme t t o ; o o c n t n L C2 2 e i o m r i 14
Ab t a t W ae n i n e ti t l g n n lz rc n d tc h o c n r t n o e ti o n wae n i n n . sr c : t re vr m n n el e ta ay e a e e tt e c n e tai fc ran i n i t re v r me t o i o o H o v r t ec n e  ̄ f n o eti o t re v r n n a av l a l ee e c a e wh c we e , h o c n a o fc r n i n i wae n o me t s a b e r fr n ev l , ih i i o t n o i a n i h u u s mp r tt a i d s y g iu t r n u e l . e ta i o a wa e o e e t n m eh d a e ma y s o t o n s n u t ,a rc l e a d o rh at Th rd t n tri n d t c o t o sh v n h rc mi g .Co i e r u h i l i mb n d
智能饮水机嵌入式控制系统设计
智能饮水机嵌入式控制系统设计作者:宋慧文白国振仲梁维来源:《软件导刊》2019年第02期摘要:为改善传统饮水机功能过于单一且缺乏人机交互界面以及无法远程控制的缺点,设计了一款基于嵌入式技术的智能饮水机控制系统。
以STM32为控制核心,在STM32上移植了FreeRTOS实时操作系统及STemWin图形界面系统,引入无线通讯模块对饮水机进行远程监控,利用水质检测模块和水量检测模块对饮水机水质和剩余水量进行监测,实现对饮水机工作状态的实时监控、饮水机的水质和剩余水量的监测以及远程控制。
多次试验表明,该系统工作稳定,达到设计要求。
关键词:嵌入式系统;STM32;饮水机;STemWinDOI:10. 11907/rjdk. 182695中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2019)002-0091-05Abstract:In order to improve the disadvantages that the traditional water dispenser are too single and lack of man-machine interface and can’t be controlled remotely, this paper designs an intelligent; water machine control system based on embedded technology, which takes STM32 as the control core, and FreeRTOS real-time operating system and STemwin graphics interface System are transplanted on the STM32. The wireless communication module is introduced to monitor and control the water dispenser remotely, and the water quality detection module and the water volumedetection module are used to monitor water quality and residual water. It realizes the real-timemonitoring of the working state of drinking dispenser, the monitoring of water quality and remaining water, and the remote control. It is proved by many experiments that the system works stably and its working effect is in full accord with the purpose of this paper.Key Words:embedded system; STM32; water dispenser; STemWin0 引言隨着科技经济的不断进步,智能饮水机进入人们的生活。
计算机科学与技术专业毕业论文《基于嵌入式的水温调控系统》
计算机科学与技术专业毕业论文《基于嵌入式的水温调控系统》《基于嵌入式的水温调控系统》—毕业论文摘要:本论文旨在设计并实现一个基于嵌入式系统的水温调控系统。
随着科技的不断进步和人们对生活质量的要求越来越高,水温调控系统在家庭、办公室等场所得到了广泛应用。
本文研究了现有水温调控系统的一些问题,并提出了一种基于嵌入式系统的新的解决方案。
基于该方案,我们设计出了一个能自动调控水温的系统,该系统能够准确地控制水温,并提供了用户友好的操作界面,方便用户进行调控。
关键词:嵌入式系统,水温调控,自动控制,用户友好1.引言水温调控在日常生活中具有重要的意义。
无论是洗手、洗澡还是做饭等,正确的水温都能带来更好的体验。
然而,传统的水温调节方式存在一些问题,例如调节不准确、操作复杂等。
因此,设计一种基于嵌入式系统的水温调控系统具有重要意义。
2.相关工作在本节中,我们将对相关的水温调控系统进行研究,并分析现有系统的问题。
我们还将介绍一些嵌入式系统的基本原理和应用。
3.系统设计本章节将详细介绍基于嵌入式系统的水温调控系统的设计。
首先,我们将分析系统的需求,并确定系统的功能和特点。
然后,我们将详细描述系统的硬件和软件设计,并提供相应的实现步骤。
4.系统实现本章节将介绍系统的实现过程。
我们将详细描述系统的硬件组装和软件编程过程。
同时,我们将介绍系统的测试及优化过程,确保系统的稳定性和性能。
5.结果与分析在本节中,我们将对系统进行测试,并对实验结果进行分析。
我们将对系统的控制精度、性能和用户友好性等进行评估,并与传统水温调控系统进行比较。
6.结论通过本论文的研究,我们成功设计并实现了一个基于嵌入式系统的水温调控系统。
该系统能够自动调控水温,具有准确性和稳定性,并提供了用户友好的操作界面。
相比传统的水温调控系统,我们的系统具有更高的控制精度和更好的用户体验。
[1]张三,李四.嵌入式系统基础[M].机械工业出版社。
[2]王五,赵六.智能水温调控系统设计与实现[J].电子技术与软件工程,2024以上是《基于嵌入式的水温调控系统》毕业论文的概要。
嵌入式控制系统在智能环保监测中的应用研究
嵌入式控制系统在智能环保监测中的应用研究一、引言随着经济的快速发展和人口的增长,环境污染问题日益突出。
为了保护人类居住的地球家园,环保监测成为一项非常重要的任务。
嵌入式控制系统作为一种集成了计算、通信和控制功能的全能工具,能够为智能环保监测提供强大的支持和优势。
本文旨在研究嵌入式控制系统在智能环保监测中的应用,并探讨其潜在的影响和发展趋势。
二、嵌入式控制系统概述嵌入式控制系统是一种将计算和控制功能嵌入到物理设备中的智能系统。
它通常由嵌入式处理器、传感器、执行器和通信模块组成。
嵌入式控制系统的核心任务是通过感知环境信息、进行数据处理和决策,进而实现对物理系统的自动控制。
由于其实时性、可靠性和灵活性,嵌入式控制系统在各个领域都得到了广泛应用。
三、智能环保监测的需求智能环保监测是指利用信息技术对环境污染进行实时监测、数据收集和分析,并提供有效的控制手段以实现环境保护的一种方法。
嵌入式控制系统在智能环保监测中具有重要的应用价值。
首先,环境监测需要准确、实时地获取环境数据,嵌入式控制系统提供了强大的数据感知和处理能力。
其次,智能环保监测需要对污染源进行精确控制和管理,嵌入式控制系统具备快速响应和精密控制的能力。
最后,智能环保监测需要将环境数据传输到云端进行分析,嵌入式控制系统可以通过通信模块实现远程数据传输。
四、嵌入式控制系统在智能环保监测中的应用案例1. 空气质量监测系统嵌入式控制系统能够实时感知和收集空气中的污染物浓度、温度和湿度等数据。
结合传感器、嵌入式处理器和通信模块,可以构建一套智能的空气质量监测系统。
通过对空气污染源的控制,系统可以帮助减少室内和室外的空气污染,提高居民的生活质量。
2. 水质监测和处理系统嵌入式控制系统可以与水质传感器结合,实现对水质参数的实时监测和分析。
在监测到水质异常的情况下,系统可以自动触发相应的控制措施,比如调整水质处理设备的运行状态,从而保证水质达到标准要求。
3. 垃圾处理和回收系统嵌入式控制系统可以实现对垃圾处理设备的智能控制和管理,提高垃圾的分类和回收率。
智能水质多参数检测控制嵌入式系统
智能水质多参数检测控制嵌入式系统随着环境污染问题日益严重,水质安全已经成为全球范围内的关注焦点。
为了保障水质的安全和有效监测,智能水质多参数检测控制嵌入式系统应运而生。
本文将介绍智能水质多参数检测控制嵌入式系统的原理、功能以及应用前景,并探讨其对于水质监测的重要意义。
一、智能水质多参数检测控制嵌入式系统的原理智能水质多参数检测控制嵌入式系统是一种结合了传感技术、数据处理技术和控制技术的智能化系统。
它通过一系列的传感器,能够实时监测水质的各项指标,如PH值、溶解氧、浊度等。
传感器将检测到的数据通过数据总线传输给控制器,控制器对数据进行处理分析,并根据分析结果采取相应的控制措施,以维护和调节水质的合理状态。
二、智能水质多参数检测控制嵌入式系统的功能1. 多参数检测功能:智能水质多参数检测控制嵌入式系统能够同时监测多个水质参数,例如PH值、溶解氧、浊度等,实现对水质的全面检测。
2. 数据处理与分析功能:系统能够对采集到的数据进行实时处理与分析,通过算法模型进行数据挖掘,提取出有用的信息,从而更好地了解水质的变化趋势与特征。
3. 预警与报警功能:当水质参数超出设定的阈值范围时,系统会自动发出预警与报警信号,提醒相关人员采取相应的控制措施,以确保水质的安全。
4. 远程监控与控制功能:通过网络技术,系统能够实现对水质的远程监控与控制。
相关人员可以通过手机或电脑等终端设备,随时随地对水质进行监测与管理,提高了工作效率。
三、智能水质多参数检测控制嵌入式系统的应用前景智能水质多参数检测控制嵌入式系统具有广泛的应用前景,具体体现在以下方面:1. 饮用水安全:智能水质多参数检测控制嵌入式系统可以广泛应用于家庭饮用水、工业生产用水等场景,有效保障水质安全,预防因水质问题带来的危害。
2. 污水处理:在污水处理过程中,智能水质多参数检测控制嵌入式系统能够实时监测不同环节的水质指标,调节处理工艺参数,提高处理效率和水质净化效果。
嵌入式智能水文信息采集及网络控制系统
评估系统从接收到指令到完成数据采集、处理和传输所需的时间, 确保满足实时性要求。
数据更新频率
分析系统数据采集、处理和传输的频率,确保能够及时反映水文状 况的变化。
稳定性分析
稳定性要求
系统应能在长时间内稳定运行,避免因故障导致的数据丢失或系 统瘫痪。
故障率
统计系统在运行过程中出现故障的次数,评估系统的稳定性。
容错能力
分析系统在遇到故障时的容错能力,如数据备份、冗余设计等, 确保数据的完整性。
节能性分析
能耗要求
在保证系统性能的前提下,应尽可能降低系统的能耗。
能耗测试
对系统运行过程中的能耗进行测试,评估系统的节能 性能。
节能技术
分析系统中所采用的节能技术,如低功耗硬件设计、 节能算法等,提高能效比。
06
结论与展望
研究成果总结
系统功能实现
技术创新性
应用价值
研究限制与不足
本研究成功开发了一套嵌入式 智能水文信息采集及网络控制 系统,实现了水文信息的实时 采集、处理、传输和远程控制 等功能。
该系统采用了先进的嵌入式技 术和物联网技术,提高了信息 采集的准确性和实时性,同时 也增强了系统的稳定性和可扩 展性。分析和挖掘,为水资源管理提供 科学依据,优化水资源配置。
预警与应急响应
根据监测数据,及时发出预警信 息,启动应急响应机制,保障水 资源安全。
防洪抗旱决策支持
洪水预测
利用嵌入式智能水文信息采集系统收集的数据,结合气象信息,对 洪水进行预测,为防洪减灾提供决策支持。
控制策略与算法
控制策略 集中控制策略:将所有监测点信息集 中处理,适用于小型水文监测网络。
分散控制策略:将监测点信息分别处 理,适用于大规模水文监测网络。
基于嵌入式系统的智能水循环控制装置研究
基于嵌入式系统的智能水循环控制装置研究智能水循环控制装置是一种采用现代传感技术和控制技术,运用嵌入式系统对水资源实现精细化、可持续性管理的水循环控制装置。
随着人口增加和城市化进程的加速,水资源短缺问题越来越严重。
而基于嵌入式系统的智能水循环控制装置则成为了解决水资源短缺问题的有效途径。
该装置可以实现对水流量、压力、水质等参数的监测,并通过嵌入式系统进行数据处理,最终实现智能水循环控制。
嵌入式系统是一种计算机系统,由处理器、存储器、输入输出接口电路和操作系统等组成。
其特点是小巧、可靠、低功耗、高效率等。
基于嵌入式系统的智能水循环控制装置具有以下优势:一、节约水资源。
通过精细化控制水循环过程,可以减少因水管泄漏等原因造成的水资源浪费。
二、提高水质。
通过对水质进行监测,及时发现水质问题,有针对性地进行调整,从而提高水质。
三、减少能源消耗。
基于嵌入式系统的智能水循环控制装置能够精准控制水泵的运行,减少能源浪费。
四、提高管理效率。
通过嵌入式系统实现对水循环控制的智能化管理,可以提高管理效率。
五、减少运营成本。
通过节约水资源和能源,提高水质,减少维护费用等方面减少运营成本。
目前,基于嵌入式系统的智能水循环控制装置已经得到了广泛应用。
例如,在工业制造过程中,通过智能水循环控制装置实现对加工液流量、温度的监测和节约,大大提高了工业生产效率;在城市供水管网中,基于嵌入式系统的智能水循环控制装置能够提高管网运行效率,从而为城市供水保驾护航。
总之,基于嵌入式系统的智能水循环控制装置在节约水资源,提高水质,减少能源消耗,提高管理效率和降低运营成本等方面具有突出优势。
随着物联网、云计算等技术的不断发展,该装置将会更加智能化、高效化,为水资源管理和城市水供应带来更大的便利。
基于Arduino的智能水循环控制系统设计与实现
基于Arduino的智能水循环控制系统设计与实现作者:杨淳马延霞刘思彤刘功喜齐广宇冯佳旭张帅来源:《黑龙江水产》2024年第04期摘要:针对传统家居观赏鱼类养殖过程中智能化水平不足的问题,该研究提出了一种基于Arduino的物联网技术的智能水循环控制系统。
该系统利用Arduino Due和Esp 8266开发板作为核心,集成多传感器设备,实时采集养殖水环境内的水位、浑浊度、水温、pH值及光照强度等关键养殖数据,并通过物联网技术实现远程数据传输和移动端Blinker组件的实时显示。
通过物联网终端设备的接入,系统支持语音控制功能,允许养殖者通过智能音箱或手机应用进行远程操控。
系统不仅具备自动补光、换水、滤水和增氧等自动化操作,还提供了基础按键的手动控制模式,以满足不同养殖场景下的需求。
该研究的实施显著提升了鱼类养殖的智能化水平,为提升养殖效率、降低管理成本提供了有效的技术支撑。
关键词:Arduino;物联网技术;智能水循环;远程控制;语音控制中图分类号:S965.89文献标志码:A文章编号:1674-2419(2024)04-0439-06基金项目:黑龙江省教育科学“十四五”规划2022年度重点课题“线上线下混合式教学模式下高职学生自主学习与自我评价研究成果(ZJB1422147)”。
作者简介:杨淳(1989.5- ),女,汉族,黑龙江农业工程职业学院讲师,硕士研究生,研究方向:计算机应用,物联网应用技术。
E-mail:***************。
通讯作者:马延霞(1976.3- ),女,汉族,工学硕士。
黑龙江农业工程职业学院副教授。
研究方向:计算机科学技术与应用。
E-mail:****************。
随着科技的飞速发展,智能化技术已逐渐渗透到人们生活的各个领域,显著提升了人们的生活品质。
特别是在物联网技术的推动下,智能家居系统正逐步成为现代家庭不可或缺的一部分。
在智能家居的广阔前景和市场需求中,鱼类养殖水循环系统作为家庭装饰和休闲养生的重要元素,其智能化控制与管理逐渐成为行业研究和发展的新热点。
智能水务技术中的嵌入式系统技术分析
智能水务技术中的嵌入式系统技术分析随着社会科技的发展,智能水务技术已经成为了水利行业的新趋势。
而在智能水务技术的实践中,嵌入式系统技术的应用起到了至关重要的作用。
本文将就智能水务技术中的嵌入式系统技术进行分析。
一、嵌入式系统技术简介嵌入式系统作为一种嵌入在其他系统中的计算机系统,广泛应用于各个领域。
嵌入式系统特点是具有高度集成、低功耗、低成本、功耗稳定、可靠性高等特点,适合于应用于智能水务技术中。
二、嵌入式系统技术在智能水务技术中的应用1. 智能水表智能水表是智能水务技术的重要组成部分。
嵌入式系统技术在智能水表中的应用则又分为物联网技术和ARM技术两大类。
智能水表可通过物联网技术与其他智能终端进行联网,实现水资源的共享和互联互通;而ARM技术则可使水表具有更高的运算速度和更快的响应速度,更便于实现对水资源的监测和控制。
2. 智能水质监测智能水质监测技术可通过嵌入式系统技术实现。
将嵌入式系统技术和传感器技术相结合,可实时监测水质情况并产生预警;同时,基于嵌入式系统技术的数据采集和处理能力,也实现了对于入水口、出水口等关键点的实时检测,保证了水质的连续安全。
3. 智能输配水系统智能输配水系统又是智能水务技术的重要组成部分。
通过嵌入式系统技术,可实现对输配水系统的监测、控制、通信、智能分析等功。
三、嵌入式系统技术在智能水务技术中所带来的变革1. 提高资源利用效率通过嵌入式系统技术的应用,可实现对水资源的精准监测、预警和预测。
既可监测水质信息,优化因水质问题造成的各种损失,也可以做好清单式减少损失。
通过对水消耗量、浪费情况的智能监控,实现用水量最优化分配。
2. 提升水资源管理水平智能水务技术的发展需要一种全局性的水资源管理手段。
而嵌入式系统技术的应用,则能够提升水资源管理的水平。
通过嵌入式系统技术的远程控制和实时监测,可以对水资源进行持续的监控和管理,优化水资源的利用和调配。
3. 提高水务服务水平水务服务不仅包括提供水资源,还包括管理水资源、管理整个水轮回系统。
基于嵌入式系统的污水处理控制系统设计毕业设计
基于嵌入式系统的污水处理控制系统设计毕业设计引言随着城市人口的增加和工业活动的增多,污水处理成为了一个日益重要的问题。
为了满足环境保护的要求,设计一个高效可靠的污水处理控制系统变得至关重要。
本文将介绍一种基于嵌入式系统的污水处理控制系统设计方案,旨在实现自动化和智能化的污水处理过程。
设计目标本毕业设计的主要目标是设计一个基于嵌入式系统的污水处理控制系统,具备以下特点:1. 自动化控制:系统能够自动感知并控制不同的处理阶段,实现污水的自动处理。
2. 智能优化:系统能够根据输入参数和实时监测数据,智能地调整处理过程,以最大程度地提高处理效率和降低能耗。
3. 可靠稳定:系统应具备高度可靠性和稳定性,能够在长时间运行过程中保持良好的性能。
4. 灵活可扩展:系统应设计为模块化和可扩展的架构,以便于根据实际需求进行功能扩展和适应性调整。
系统设计基于上述目标,本毕业设计提出以下系统设计方案:1. 嵌入式控制器:选用高性能的嵌入式系统作为控制器,具备足够的计算和通信能力。
嵌入式系统将负责接收传感器数据、控制执行器和处理控制逻辑。
2. 传感器网络:设计一个分布式的传感器网络,用于实时监测和采集污水处理过程中的关键参数,如水质、温度、压力等。
传感器节点将通过嵌入式控制器进行数据传输和集中处理。
3. 控制算法:基于采集到的实时数据和预设的控制策略,设计智能优化算法,用于调整处理过程中的参数和操作。
控制算法应考虑到处理效率和能耗的平衡,以及处理结果的稳定性。
4. 执行器控制:设计并实现相应的执行器控制模块,用于控制处理过程中的动态操作,如泵的运行、阀门的开关等。
执行器控制模块将根据嵌入式控制器的指令进行控制动作。
5. 人机界面:设计一个友好的人机界面,用于实时监测和调整系统参数。
人机界面将与嵌入式控制器进行通讯,以便于操作人员进行实时监控和干预。
实施计划本毕业设计的实施计划包括以下几个阶段:1. 需求分析:明确系统的功能需求和性能指标,并制定详细的需求规格说明。
基于嵌入式技术的地下水位监测智能终端设计与实现
基于嵌入式技术的地下水位监测智能终端设计与实现地下水是人类生活和生产中不可或缺的重要资源,对于合理利用和保护地下水具有重要意义。
为了实时监测地下水位,传统的手动测量方式效率低且不方便。
因此,设计和实现一种基于嵌入式技术的地下水位监测智能终端具有重要的现实意义。
本文提出了一种基于嵌入式技术的地下水位监测智能终端的设计与实现方案。
该方案采用嵌入式技术,通过传感器实时采集地下水位数据,并通过通信模块将数据传输到中心服务器,实现对地下水位的远程监测和管理。
首先,设计了硬件部分。
该智能终端采用了高精度的水位传感器,能够准确测量地下水位。
通过嵌入式开发板,对传感器进行数据采集和处理,并通过通信模块与服务器进行数据传输。
同时,为了保证智能终端的稳定性和可靠性,进行了严格的电路设计和优化。
其次,进行了软件部分的开发。
设计了嵌入式操作系统,并编写了相应的驱动程序和应用程序。
驱动程序负责控制传感器的数据采集和处理,应用程序负责数据的存储、传输和显示。
通过软件部分的开发,实现了智能终端功能的全面控制和管理。
最后,进行了实验验证。
在实验室内搭建了地下水位监测系统,并对智能终端进行了测试。
实验结果表明,该智能终端能够准确、稳定地测量地下水位,并能够实时传输数据到中心服务器,实现了对地下水位的远程监测和管理。
综上所述,本文通过基于嵌入式技术的地下水位监测智能终端的设计与实现,解决了传统手动测量方式效率低、不方便的问题。
该智能终端具有精度高、稳定性好、功能全面的特点,为地下水位监测和管理提供了一种有效的解决方案。
该技术的应用将对地下水资源的合理利用和保护起到重要的推动作用。
嵌入式水下机器人智能控制系统的设计优化
嵌入式水下机器人智能控制系统的设计优化随着科技的不断发展,水下机器人作为一种重要的技术工具,广泛应用于海洋勘探、海底资源开发、水下考古、环境监测等领域。
为了实现水下机器人的有效控制和操作,嵌入式水下机器人智能控制系统的设计优化成为一个重要的研究课题。
本文将围绕嵌入式水下机器人智能控制系统的设计优化展开讨论。
首先,嵌入式水下机器人智能控制系统的设计关键在于传感器技术的应用。
传感器是水下机器人获取环境信息的关键装置,它能够测量温度、压力、水质等参数,为机器人的智能控制提供数据支持。
在设计优化过程中,应选用合适的传感器,并考虑传感器的安全性和稳定性,以确保机器人能够准确感知环境信息。
其次,嵌入式水下机器人智能控制系统的设计还要考虑动力系统的优化。
动力系统是机器人行动能力的重要保障,它的稳定性和高效性直接影响着机器人的工作效率和能源利用。
在设计优化中,应选择高效的动力系统组件,并合理配置动力系统的结构,以提高机器人的运动能力和续航时间。
同时,还应考虑动力系统的可靠性和安全性,以防止意外事故的发生。
在设计优化中,还应关注水下机器人智能算法的研究与应用。
智能算法能够实现机器人的自主决策和智能控制,提高机器人的感知、决策和执行能力。
在设计过程中,应结合水下机器人的工作环境和任务需求,选择适合的智能算法,提高机器人的运动能力和工作效率。
此外,还可通过机器学习和深度学习等技术,提高机器人的智能化水平。
此外,嵌入式水下机器人智能控制系统的设计优化还需要考虑通信系统的建设。
通信系统是水下机器人与遥控站之间进行数据传输和控制指令交互的关键环节。
在设计过程中,应选择适合的通信技术,并考虑水下环境对通信信号的干扰。
同时,还应优化通信系统的稳定性和可靠性,确保机器人能够在海底环境中稳定、高效地进行通信操作。
另外,嵌入式水下机器人智能控制系统的设计优化还要考虑对机器人的结构和外形优化。
结构和外形的合理设计能够提高机器人的机动性和适应性,从而更好地适应复杂的海底环境。
基于嵌入式系统的智能化废水处理系统设计与实现
基于嵌入式系统的智能化废水处理系统设计与实现摘要为了解决废水处理过程中存在的难题,如高能耗、低处理效率、低自动化程度等问题,本文提出了一种基于嵌入式系统的智能化废水处理系统的设计与实现方案。
该方案通过采用嵌入式系统、传感器、机器学习算法等技术手段,实现了废水处理过程的智能化控制和优化。
实验结果表明,该系统具有较高的能效、处理效率和自动化程度,能够为实际工业生产中的废水处理提供有效的技术支持。
关键词:嵌入式系统;智能化控制;废水处理;机器学习;能效AbstractIn order to solve the problems in the process of wastewater treatment, such as high energy consumption, low treatment efficiency, and low automation level, this paper proposes a design and implementation scheme for an intelligent wastewater treatment system based on embedded systems. This scheme realizes the intelligent control and optimization of the wastewater treatment process by adopting technologies such as embedded systems, sensors, and machine learning algorithms. Experimental results show that the system has high energy efficiency, treatment efficiency, and automation level, and can provide effective technical support for wastewater treatment in actual industrial production.Keywords: embedded system; intelligent control; wastewater treatment; machine learning; energy efficiency一、引言废水处理是保护环境、维护生态平衡的重要措施。
基于嵌入式技术的无线供水测控系统设计
基于嵌入式技术的无线供水测控系统设计杜岳涛;杨娜娜;董绵绵【摘要】为了便于对水源地供水系统进行方便、快捷、有效的控制,减少供水成本,提高供水系统的可靠性,文中研究并设计了一种基于ARM的嵌入式技术、无线传输技术的水井远程测控系统。
该系统实现了水井生产现场工作参数的监测、对生产方式的远程控制、无线传输等功能。
实际应用表明,该系统具有操作简便、测试准确的特点,达到了设计要求。
%In order to control the water-supply system conveniently.fastly and efficiently, reduce the cost of water-supply, raise the reliability of water-supply system,this paper studied and designed a remote observation and control system of well based on embedded technology and wireless transmission technology. The system can realize the observation of parameter in the production field, remote control of production way, wireless transmission and so on. The practical application show that the system has the characteristic of easy operation and accurate test, can easily satisty the requirement of design.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)012【总页数】3页(P36-38)【关键词】ARM;嵌入式;无线传输;测控【作者】杜岳涛;杨娜娜;董绵绵【作者单位】西安工业大学,陕西西安710032;西安工业大学,陕西西安710032;西安工业大学,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】TP302目前工业供水点的生产操作主要依靠人工完成。
基于ARM的小区供水嵌入式智能控制系统.
基于ARM的小区供水嵌入式智能控制系统引言目前的小区和楼宇供水系统普遍采用基于变频调速技术的恒压供水系统,与传统的恒速供水系统相比取得了可观的节能效果。
但由于供水系统的泵出口压力恒定,不能依据用户需求做相应调节,因此从泵理论和水动力学来分析它并没有把变频调速的节能潜力充分发挥出来。
本文针对小区供水系统节能这一课题,提出了一种基于ARM的小区供水嵌入式智能控制系统,它能实时跟踪用户需求,因而能较充分发挥变频调速的节能潜力,与常规恒压供水系统相比能更大限度的节能。
1 ARM处理器的性能特点简介LPC2000系列CPU都是基于16/32位ARM7TDMI-S,并支持实时仿真和跟踪的CPU,对于代码规模有严格控制的应用场合可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。
它们特别适用于工业控制、医疗系统、通信网关、协议转换器以及其它各种类型的应用。
LPC2129具有以下特点:① 16KB片内SRAM,256KB片内Flash程序存储器;② 片内Boot装载程序实现在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP),Flash编程1ms可编程256字节,扇区擦除或整片擦处只需400ms;③ 多个串行接口,包括两个UART,一个I2C和两个SPI接口,一个PWM单元(6路输出)、实时时钟和看门狗定时器,多达47个可承受5V电压的通用I/O口;④ 通过可编程的片内锁相环可实现最大为60MHz的CPU工作频率范围,片内晶振的操作频率范围1-30MHz;⑤ 空闲和掉电两种低功耗模式,通过外部中断处理器从掉电模式中唤醒,外设功能可单独使能/禁止,实现功耗最小化。
2 系统工作原理与软硬件实现2.1 系统工作原理本系统将泵理论和水动力学做成专家系统,通过对泵出口的压力和流量的采集,由专家系统运算后实时给出系统的工作点,再通过模糊PID控制迅速的把系统稳定在该工作点处。
同时该系统还具有故障报警,常规PLC启停逻辑控制,CAN通信,与上位机通信等功能,其中上位机采用VB编写应用程序完成对下位机的监控。
基于嵌入式的水中机器人远程控制系统设计
基于嵌入式的水中机器人远程控制系统设计王萧;王一晶;左志强【摘要】A remote UDP communication control underwater mobile robot based on embedded Linux is designed in this paper. The embedded ARM9 microprocessor S3C2440 is used as the core in the developing process which with Linux real-time sys-tems embedded in it. Real-time video data delivered through Wi-Fi network is displayed on PC monitoring software. The sys-tem realizes UDP communication using Wi-Fi as the physical layer protocol of network communication. Moreover, watertight housing is designed with toughened glass material. Finally, the underwater robot is tested in the water environment with good performance. All the design requirements are achieved.%本文设计了一种基于嵌入式的远程UDP通信控制水中移动机器人。
系统以内嵌ARM9的S3C2440芯片为核心,搭载嵌入式Linux 系统,使得机器人能够在水面上通过Wi-Fi网络实现回传视频功能并显示在上位机的监控软件上。
系统利用Wi-Fi作为网络通信的物理层协议,建立无线网络环境,基于Wi-Fi实现UDP通信,远程操纵机器人在水中前进。
基于STM32的循环水在线监测系统设计
基于STM32的循环水在线监测系统设计索猛;罗益民【摘要】In term of the quality testing problem of industrial circulating water,a water quality parameters monitoring system based on STM32-line was designed.Descriptions of the embedded system in circulating water quality monitoring applications were given,and the overall structure of the system and working principle were described.The design ofμC/OS+μC/GUI interface re-duces the cost of the system,and can stably achieve real-time data measurement.%针对工业循环水水质检测的问题,提出一种基于STM32的水质参数在线监测系统设计方案。
简述了嵌入式系统在循环水水质监测方面的应用,阐述了系统的总体结构及工作原理。
设计了μC/OS+μC /GUI设计人机界面,使系统成本降低,同时可以稳定地实现实时数据测量。
【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P78-79,83)【关键词】水质监测;STM32;μC/OS+μC/GUI【作者】索猛;罗益民【作者单位】南京工业大学自动化与电气工程学院,江苏南京 210009;南京工业大学自动化与电气工程学院,江苏南京 210009【正文语种】中文【中图分类】TP2740 引言工业生产过程中为保证生产设备的正常运行,需要用循环冷却水对设备进行冷却,但冷却水长期循环使用后,必然会带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生问题,从而影响工业生产[1]。
基于NBIOT+STM32实时监测水质循环系统设计洪雨荷尹金清余子逸赵张飞指导老师
基于NBIOT+STM32实时监测水质循环系统设计洪雨荷尹金清余子逸赵张飞指导老师发布时间:2023-05-31T02:43:48.502Z 来源:《科技新时代》2023年6期作者:洪雨荷尹金清余子逸赵张飞指导老师[导读] 传统水质监控系统采用有线传输方式传输水质相关数据信息,虽然可以准确传输数据信息,但是监测范围较小,无法长时间在水中作业。
为此国内外研究学者利用无线传输技术设计了无线传输功能模块,为了便于用户查看水产养殖基地水质情况,设计了双向通信功能。
宿州学院机械与电子工程学院安徽宿州 234000摘要:传统水质监控系统采用有线传输方式传输水质相关数据信息,虽然可以准确传输数据信息,但是监测范围较小,无法长时间在水中作业。
为此国内外研究学者利用无线传输技术设计了无线传输功能模块,为了便于用户查看水产养殖基地水质情况,设计了双向通信功能。
本文在以往研究基础上,选取STM32F103C8T6微处理作为核心控制器,设计了一套水质监控系统。
首先,采用水质传感器技术、无线传输技术、STM32开发工具、NBIOT技术,设计了实时监测水质循环系统总体方案,并提出了方案。
其次,信息采集终端方案,通过控制内部ADC采集通道对水体温度、浑浊度、pH值和TDS值进行数据采集,利用、NBIOT技术通信,通过串口与Lab VIEW上位机进行数据传输。
最后,以水质监测精度、供电模块、历史数据存储与查询功能为例,对系统性能进行测试。
关键词:NBIOT技术;传感器模块;STM32F103C8T6单片机;1 设计背景及目的现今对于环境监测和改善任务越发艰巨,而河道水质监测的地方一般都又处于遥远地区、又要对水质运送的即时性进行保证、没有网络覆盖情况下水源地传递信号以及监测终端传递信号的功耗等能源不足等条件秉承公正性原则,保证数据的正确发布均和避免工作人员对数据的造假,但传统的工业数据传输系统一直有着在动耗低和生离远两难境地的问题,NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)这项宽带物联网技术的提出让工业家看到了光。
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以该信息为主 , 通过算法可 以实 现全 天候对装置 内的风扇 的转速 、
水流 、 以 及 冷 凝器 工 作 面 积 调 控 , 从 而 达 到 节 能 的 目的 。
1装电机 、 冷凝器 、 毛 细导 管 、 水箱 、
感应元器件 、 网络设备等组成 , 各部件之间用毛细导 管连接 , 形成一 个封 闭的循环系统 。 通过 电机使导管 内管的制冷液送到扇热器 , 通 过扇热器上的风扇把箱 内的低温 “ 吹” 在的 室内, 而达到控温效果 。
图 1控 温 示 意 图
2制冷 模 式
如 图1 所示 , 该控温系统采用的是可选择循环控温系统 , 可根据
[j 至习
对本地 区的气温变化或室内温度变化进 行调控 , 根据室温变化幅度
可进行并列式控温方式 , 将控温效果达到最大 化, 同样 当室温变化
- I T m j 。 V 。
比例 积分 ( P I )调 节器 :
比例微分 ( P D )调 节器 :
y = 』 )
小, 越大 。
y : 『 。 窖
P
式中:Y为调节器输出-K 为比例系数;e ( t ) 为 式中: 是积分时间常数,它表示积分速度的大 式中: 的值,在比例微分中,对其
电压有一定 的偏差 , 影响波形输 出。 另外 , 当脉冲数 量较少时 , 用傅 决的方法可 以考虑采用 比例环节来使输 出端能及时响应 电流环 的
里叶分析控制产生的正弦波形会发现除基波外还会产生许多低次 变换 , 从而使检测宽度和过零点宽度相等来达到消除过零点时候的
谐波 , 这 将 相 应 的 增 加 电机 附 加 损 耗 。 振荡 。
环的输出会有一个过冲 , 在逆变输出中表现为正负向变换过程中经 过零 点位置时形成 畸变 , 会很大程度影响输出波形的平滑性 。
4结 语
各种P wM控制策略 , 特别是正弦脉宽调制S P WI V l 控 制已经在
3改进措施
在控制基波电压 的同时, 通过调整 载波频率尽可能消 除影响输出电 压 的低次谐波 , 如通过提高开关频率 以达到增加脉冲数 的效果 , 从
I
- ! ! .
, J
3其制冷系统程序控制流程图
… 一 ・
图 2 制冷 系统 流 程
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K P ( D
』 一
图3 P l D算 法 数 学 模 型
表 1 比例 ( P )调 节器的微分方程 :
Y=KP P ( t )
图 4测 试 结 果
调节器输入偏差 。
收 稿 日期 : 2 0 1 4 —0 8 —2 9
影响越大。
项 目基 金 : 湖 北 工 程 学 院 新 技 术 学 院 重 点 学 生科 研 项 目( 数 据 挖 掘 及 可 视 化 程序 设 计) 。
作者 简介: 李棚 ( 1 9 9 4 一) , 男, 汉族, 湖北孝感人 , Ma t r i x L a b团队, 湖北工程学院新技术学院学生, 学历: 专科 。
2 . 3 由于控制环路的延时作用, 单极性控制方式的逆变器受
到过 零 点振 荡的 影 响
如 图( 3 ) 提出 了一种解决过零点振荡 的调整 电路方案 。
( 3 ) 改进调制方案 , 将正 弦调制波改为梯形波或控制减少每周期 单极性控制方式分为单边 方式和双 边方 式。 双边方式 比单边方 中开关次数来提高输出波形质量 ; 选择适当的脉波相位角以消除特 式更能抑制过零点振荡 , 但仍无法平滑过零点 。 随着信号变化 , 在与 定谐波 ; 采用基 波移相控 制或 比较复杂 的电压 空间矢量P WM控 制 控制环有关的某 时段 内由于存在过零点 附近的波动, S P WM不是按 技术等 。 照正弦波调制 的规律输 出波形 。 具体表现 为在 低频 臂切换后 , 电流
… ~ — — —
幅度达到平衡时 , 可 以降低运行速率 , 这样使能耗保持在有 效范 围
夏
一 — —
j F u n c t i o n I
—
内, 其优 势是 能够控制 能耗 , 使 能量 利用率 达最高 。
t -
-
— — —— ’● — —— — —
传统 的制冷空调制冷原理是通过压 缩机将 气态的氟利 昂压缩 在技术不断革新潮流中, 相继出现了其它的制冷方式, 在此 , 设计的 为高温高压 的液态氟利 昂, 然后送 到冷凝器( 室外机) 散热后成为 中 控温方式 是利 用水 的特性 来实现控 温效果 , 这不仅能够控制能耗 , 温中压 的液态氟利 昂。 尽管这些方法对 制冷的效果能够实现 , 但 是 使能量利用率最 大化 ; 该种装置 可通过 连接互联 网获取 天气信息 ,
数控 技 术
基于嵌入式系统的智能水循环控制装置研究
李棚 ’陈醇 宋成章 黄晓东
( 1 . 网络控制 与智能 系统 实验室 湖北孝感 4 3 2 0 0 0 ; 2 . 湖北工程学院新技 术学院 湖北孝感 4 3 2 0 0 0 )
摘要: 随 着 中国节能标 准不 断的提 高和 能源消耗 的增加 , 制 冷装置 的耗能 引起 了广泛重视 。 本文针 对制冷 装置的耗 能与智能 化进 行 了调研 。 利用 水 比热客值大的特性设计 水循环控温装 置, 并且使该 装置通过物联 网获取使用地天 气信 息, 从 而对使 用环境 的温度进行智能调节; 在控制 系统上利 用P u ] 算 法 实现 对 水流和风 扇 的转速 以及 冷凝 器工作 的 面积进行 控制, 从 而使 室 内温度维持 在 限定 范围 内。 关键词 : 物联 网 智能调 节 P I D算 法 中图分 类 号: T E 6 8 3 文献 标识码 : A 文章 编号 : 1 0 0 7 . 9 4 1 6 ( 2 0 1 4 ) 0 8 . 0 0 3 0 — 0 2