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当前,我国正在加大农业物联网建设,而农业物联网的建设需要水质参数监测系统的支持,所以对水产养殖水质监测系统的研究非常重要。在养殖水域中,氨氮对养殖产品的危害比亚硝酸盐和硫化氢等还要严重,因此,氨氮的浓度成为养殖水域中分析水质的一个重要的参数。传统氨氮浓度测量仪器存在造价与维护成本较高、测量过程费时、费力,且无法实现长时间在线连续监测等缺点。本文针对上述问题,设计了一种在线式水产养殖水体氨氮浓度参数的间接测量系统。 氨氮一般以非离子氨和离子铵两种形式存在,水体的非离子氨百分比浓度和温度与pH存在对应关系。本系统的设计原理是利用非离子氨百分比浓度和温度与pH之间的关系表,通过查表法将铵离子浓度换算成氨氮浓度,利用MATLAB、VC等软件实现自动查表,从而实现氨氮浓度的间接测量。 本文使用ARM11作为氨氮浓度间接测量系统的下位机,完成了ARM11的系统移植和QT应用程序的移植。ARM11的移植过程包括BootLoader文件的制作、Linux内核文件的制作、Linux根文件的制作和文件的下载等四个步骤。下位机的人机交互界面是基于QT creator软件开发的,并通过QT/Embedded编译转换成ARM平台上可执行的程序。 本系统的上位机软件以VC++作为开发工具,通过基于TCP协议的Socket网络编程连接接收下位机ARM11传过来的温度值、pH值和铵离子浓度等三个参数,并通过调用MATLAB转换函数将测得的三个参数转换为氨氮浓度和非离子氨浓度。MFC与Oracle通过ADO方式连通,将换算后得到的氨氮浓度和非离子氨浓度保存到数据库中,以备查询使用。 本文设计的在线式水产养殖水体氨氮浓度参数的间接测量系统能够克服传统氨氮浓度测量的仪器复杂和不适宜长期在线测量的缺点。同时通过实验验证得出间接测量的精确度较高,并且其造价低、使用方便,对水产养殖业具有较高的实用价值和推广意义。