三江源地区新型水环境监测系统架构及其信息传输机制研究

Around realizing remote real-time online monitoring of source area water environment goals, the overall reliability of the intelligent water environment monitoring system for further theoretical research: (1) Summarizes the current existing problems in water environment monitoring system, to explore the special environment (high altitude, cold and large temperature difference) under the new water environment monitoring system architecture, development of the front-end detection system (2) For detecting system in circuit system optimization method under special circumstances, for the system stable and reliable work (3) Put forward can adapt to special circumstances and the diversification of the network environment the organic integration of information transfer mode(4) Design of high performance power management system, the cold and high altitude high and low temperature lithium battery energy storage and energy conversion regularity, to provide real-time on-line independent water environment monitoring front-end system is reliable and stable power supply(5) Using multi-sensor information fusion technology, into the complementary information and optimize the combination treatment characteristics of water environment model would be established; On this basis, the design to adapt to the region of three rivers with reliable transmission and intelligent features new water environment monitoring system, a new approach for real-time online monitoring of water environment .

围绕实现三江源地区水环境远程实时在线监测的目标，对智能化水环境监测系统的整体可靠性进行深入理论研究：（1）分析目前水环境监测中存在的不足，探索适合特殊环境（高海拔、高寒、大温差）下的新型水环境监测系统架构，开发前端检测系统；（2）针对检测系统在特殊环境下的工况提出电路系统优化方法，为系统可靠稳定工作提供思路；（3）提出能够适应特殊环境和网络环境的多样化有机融合的信息混合传输模式；（4）设计高性能电源管理系统，研究高寒和不同高海拔地区高低温锂电池储能和能效转化规律，为实时在线独立水环境监测前端系统提供可靠稳定的电力保障；（5）利用多传感器信息融合技术，进行信息互补和优化组合处理建立水环境特征模型。在此基础上，设计适应三江源地区具有可靠传输特性和智能化的新型水环境监测系统，为水环境实时在线监测提供新的途径。

三江源素有“中华水塔”的美称，是我国重要的淡水供给地，长江、黄河、澜沧江三大河流年均出省水量近600亿立方米，维系着全国乃至亚洲水生态安全命脉，是全球气候变化反应最为敏感的区域之一，也是我国生物多样性保护优先区之一，素有“高寒生物自然种质资源库”之称。.项目自实施以来，围绕实现三江源地区水环境远程实时在线监测的目标，对智能化水环境监测系统的整体可靠性进行深入理论研究：（1）分析目前水环境监测中存在的不足，采用软硬件结合的方式，设计了基于嵌入式的智能水环境监测系统；（2）针对检测系统在特殊环境下的工况提出电路系统优化方法，利用方框图分析法对负反馈放大电路进行分析优化，提出一种提高负反馈放大电路的增益稳定性及均衡放大器带宽的设计思路，为系统可靠稳定工作提供思路；（3）研究了采用RS232、GPRS、WIFI、4G等传输方式的水环境监测系统，并对信号传输过程中产生的相位偏移和采样偏移进行了分析，提出了一种基于时域和频域的CPE校正算法和一种基于互相关和超前的采样偏移补偿方法，经实验表明，所提算法相较于经典算法有明显优势；（4）设计了太阳能电池板电压监测系统、双电源供电系统和示波器平台，为实时在线独立水环境监测前端系统提供可靠稳定的电力保障；（5）利用多传感器信息融合技术分析研究采集的水环境参数，建立了水环境综合评价模型。为水环境实时在线监测提供新的途径。