面向大型水域監(jiān)測(cè)用移動(dòng)監(jiān)測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告論文題目面向大型水域監(jiān)測(cè)用移動(dòng)監(jiān)測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)院系機(jī)電工程系專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師2012年2月20日開題報(bào)告填寫要求1開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見后方可進(jìn)行論文正文寫作；2開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；3有關(guān)年、月、日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2006年9月25日”或“2006-09-25”。1研究的背景、目的及意義背景：近年來，太湖地區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，太湖長期沉積的富營養(yǎng)底泥與人類活動(dòng)排放入湖的營養(yǎng)物相疊加，導(dǎo)致湖泊營養(yǎng)化日益嚴(yán)重。然而太湖環(huán)境保護(hù)和治理措施相對(duì)滯后，自上世紀(jì)90年代初以來，太湖幾乎年年都暴發(fā)不同程度的藍(lán)藻水華，尤其是2007年，太湖出現(xiàn)了大面積藍(lán)藻水華，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響。太湖藍(lán)藻的治理始終是一件棘手的事情。每年夏季高溫之時(shí)，太湖便面臨著藍(lán)藻爆發(fā)的威脅。近年來，太湖治理已顯成效，處于有效控制和治理之中。利用一根白色的管子伸入水中，上面安裝了六種精密的探頭，能夠?qū)崟r(shí)感知太湖水質(zhì)六項(xiàng)重要指標(biāo)的變化。它不僅具有普通攝像頭的視頻采集功能，更是集成了光學(xué)感知芯片，具有光學(xué)識(shí)別的功能，能夠有目的地感知水面上關(guān)于藍(lán)藻的指標(biāo)因素。安裝了感知智能終端，能夠?qū)崟r(shí)處理采集到的水質(zhì)信息。這個(gè)智能終端能夠?qū)Ρ茸约旱念A(yù)報(bào)和收到的反饋，自動(dòng)調(diào)整自己對(duì)水質(zhì)情況判斷的精度。“感知太湖”它能夠通過3G通信網(wǎng)卡，把太湖水質(zhì)的實(shí)時(shí)情況源源不斷地傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的終端。工作人員通過在電腦上輕輕點(diǎn)擊代表水質(zhì)監(jiān)控站的綠色圓點(diǎn)，該水質(zhì)監(jiān)控站附近水域的實(shí)時(shí)情況馬上就出現(xiàn)在電腦屏幕上，而且屏幕上方關(guān)于這個(gè)水域的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)和藍(lán)藻爆發(fā)概率，清晰可見，并實(shí)時(shí)更新?！案兄睂?duì)藍(lán)藻的防范監(jiān)控及時(shí)有效，取代了之前每天依靠人工取水、實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)的老辦法。之前，早上六點(diǎn)取到的水樣到晚上六點(diǎn)才能拿到水質(zhì)報(bào)告，而藍(lán)藻爆發(fā)非常迅速，指標(biāo)到達(dá)臨界點(diǎn)，如果不及時(shí)處置，兩個(gè)小時(shí)就會(huì)演變成大規(guī)模的爆發(fā)。之前，打撈藍(lán)藻主要是靠有經(jīng)驗(yàn)的工人肉眼判斷。而“感知太湖”讓打撈藍(lán)藻的船與太湖水質(zhì)監(jiān)控情況連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。一旦有監(jiān)測(cè)指標(biāo)顯示某處水域出現(xiàn)藍(lán)藻聚集情況，系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間自動(dòng)通知附近打撈點(diǎn)的船只。如果檢測(cè)出藻情嚴(yán)重，超出附近打撈船只的作業(yè)能力，系統(tǒng)還會(huì)向周邊船只發(fā)布命令，這樣整個(gè)太湖上的打撈船只，便可以根據(jù)藻情合理配置。目的：為了保護(hù)水體環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，水體的在線監(jiān)測(cè)必不可少。目前對(duì)水體監(jiān)測(cè)使用的浮標(biāo)一般是采用固定式，如果需要多點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)則需要采用多個(gè)浮標(biāo)?，F(xiàn)有的浮標(biāo)一般只能固定在某個(gè)位置上，監(jiān)測(cè)范圍有限，效率低，不能有效監(jiān)測(cè)廣闊水域的水環(huán)境水質(zhì)特征。若采用多個(gè)浮標(biāo)組網(wǎng)式監(jiān)測(cè)，則大大增加了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成本。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的旨在對(duì)固定式的浮標(biāo)進(jìn)行一系列結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化處理，使其能夠適應(yīng)于各種水域的監(jiān)測(cè)，尤其是面向大型水域。通過對(duì)移動(dòng)浮標(biāo)的控制，將能夠獲得更多的更及時(shí)的監(jiān)測(cè)信息，以便迅速做出處理。意義：對(duì)太湖藍(lán)藻和湖水泛濫的監(jiān)測(cè)、藍(lán)藻打撈處理實(shí)現(xiàn)智能化感知、調(diào)度和管理；基于模式識(shí)別的智能傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)組與傳輸技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、智能調(diào)度等多項(xiàng)技術(shù)，并集成水利局現(xiàn)有的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，形成集智能感知、智能調(diào)度和智能管理于一體的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。通過該方案，實(shí)現(xiàn)指揮中心與有關(guān)終端的共享，從而及時(shí)控制太湖的水污染問題，保護(hù)好生態(tài)環(huán)境，防止水生態(tài)系統(tǒng)失衡，做到預(yù)防為主，防治結(jié)合，通過預(yù)防新的污染源出現(xiàn)，把環(huán)境污染造成的損失控制在最低限度，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。國內(nèi)小型浮標(biāo)發(fā)展趨勢(shì)：1、小型化、多參數(shù)和水文剖面參數(shù)測(cè)量：計(jì)算機(jī)技術(shù)、低功耗和太陽能技術(shù)的應(yīng)用，使得浮標(biāo)裝載的測(cè)量儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)了小型化和低功耗，給浮標(biāo)小型化提供了足夠的空間，并實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)觀測(cè)，同時(shí)有較好的水動(dòng)力特性，能較為方便地滿足水文剖面監(jiān)測(cè)對(duì)浮標(biāo)的要求。大大減小了浮標(biāo)的制造和運(yùn)行費(fèi)用，使用方便、靈活，易于運(yùn)輸。2、首次使用了國際上先進(jìn)的彈性繃緊系留系統(tǒng)：利用連接在系留系統(tǒng)中的彈性元件的調(diào)節(jié)作用，使系留索處于繃緊狀態(tài)。浮標(biāo)始終運(yùn)動(dòng)在水面，隨波性良好，使波浪參數(shù)的測(cè)量更加準(zhǔn)確；3、應(yīng)用感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，進(jìn)行水下CTD剖面測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸：采用技術(shù)先進(jìn)的感應(yīng)耦合傳輸式溫鹽深傳感器，安裝在水下系留索的不同深度，利用包塑系留鋼索與海水構(gòu)成感應(yīng)回路，通過系留纜將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁?biāo)數(shù)據(jù)艙內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了從水面到水下的