基于Android的源水水质监测手机终端软件开发

基于Android的源水水质监测手机终端软件开发 1选题的背景及研究的意义

1.1选题背景

水是地球生物赖以生存的物质基础，是维系地球生态环境可持续发展的首要条件，对于生物和人类的生存具有极为重大的意义。我们知道，水在生命中扮演不可替代的角色，但是人们所用的淡水资源极为有限，加上我国是一个缺水严重的国家，大约到上世纪末，我国很多城市出现了供水不足的问题，部分城市达到了严重缺水的地步。除此之外，水在人类社会发展中更是不可缺少的自然资源，它不仅广泛应用于工业、农业、生活，同时还在水利、发电、水产、环境改造等领域中发挥着巨大的作用。随着需水量的迅猛增长，水资源紧缺成为了人们需要面对的严峻问题，同时伴随着水污染的加剧趋势，极大的威胁着人们的身体健康，并且制约了经济的发展，甚至威胁到国家的长治久安。所以水质监测对整个水环境保护、水污染控制以及维护水环境健康方面起着至关重要的作用。

1.2 研究意义

在基于移动终端的水质监测实现中，主要的任务是完成终端环境水质数据的实时采集、保存及管理功能。客观地记录水质状况，及时发现水质异常变化，进而实现对该流域或下游的水质污染预报，借助远程数据通信网络对水质监测服务器的数据共享，通过移动终端使公司管理人员和相关人员不受地点与时间的限制，实时共享水务管理，使水污染应急预案能够及时地贯彻执行。环保、卫生防疫部门则客通过公司提供的客户权限实现水质监测信息的共享。基于Android水质监测终端的实现体现了水环境测技术手段的科学化、现代化。在这基本功能完成的基础之上，又对Android终端与服务器的通信方式进行了进一步的探索和研宄，从而达到了远程监控和数据网络共享以及智能高速通信的研宄目的。 基于Android终端的软件开发应用越来越受到追捧，不管是个人需求还是工作需求市场越来越广阔。能够在无线通讯技术发展逐渐成熟的大环境下，在手机等终端实现相应的应用也越来越具有划时代的意义。能够在手机等终端完成实时

数据的采集又给先前的采集方式提供了一个新的发展空间，实现了更灵活人性化的服务方式。

2 本课题研究领域国内外的研究动态与发展趋势

2.1 研究动态

随着我国经济的不断发展, 水资源对经济的影响越来越大, 社会对水环境的状况也越来越关注。需要水质监测系统达到以下要求, ①能够自动采集水样, 分析得到各个参数原始数据; ②能够远距离地传输数据; ③在保存原始数据的基础上, 能都进行分析、综合; ④能够远程监控采样设备的工作状态。过去人工采集水样, 进行数据统计, 传送统计表的监测模式, 根本无法满足现代水质监测的要求。为了满足水质监测系统的需求, 系统采用 B/S 模式构建。基于 B/S 模式的系统具有信息共享程度高、维护简单、易于进行二次开发、对数据提供更好的保护的特点。不论是水质监测单位、水力监管部门, 还是普通的用户, 只要通过浏览器, 就可以查询水质信息, 了解实时和历史水质信息, 通过报表和图形直观地获得所监测地域的水环境情况。

基于android水质监测系统主要是通过通信技术实现对水质的监控以及水质数据与图像数据的无线传输。用户既可以通过手动遥控的方式对水质监控平台进行操控，也可以让水质监控平台运行在自主导航的模式。通过自主开发的手机APP软件可以非常方便的查看监控平台上采集的数据，包括水质测量数据、图像数据、GPS数据等。

2.2 发展趋势

Android平台的开放性等特点既能促进技术(包括平台自身)的创新，又有助于降低开发成本, 还可以使运营商能非常方便地制定特色化的产品，因此，它具有很大的市场发展潜力。需要通过专门的技术，为开发者提供可视化的手段来开发软件系统。基于Android 应用程序框架设计的各个模块可以进行修改和替换，极大地提高了系统的可定制性。所以针对水质监测系统在开源的Android移动终端实现了人机交换的软件设计。

目前，国内外水质监测技术都在迅猛发展，欧美日等国在这方面取得了较好

的成就，由于其产品的技术，欧美日等国产品占有了水质监测仪器领域的大部分市场。目前国外较先进的水质检测仪有德国生产的IQSensorNet，它采用全新测试技术的数字化的在线监测系统，它采用按钮式的操作，具有直观的数字化显示界面。奥地利公司生产的传感器系统是基于紫外—可见光连续光谱测量原理，利用算法分析光谱和各水质参数的关系，建立相关预测模型，再根据模型演算未知水样的NO2、BTX、色度、氨氮、BOD、COD、TOC、DOC、ph、ORP、电导率等指标的一套多参数水质在线监测系统。它同样采用数字化的显示界面，拥有良好的人机交换。这些处于国际先进水平的多参数水质检测仪，基本上是基于光谱分析技术或者将多个传感器集成。它们拥有强大的软件系统作为支撑并具有良好的人机界面。但它们普遍存在着价格昂贵的缺点，并对我国保持着技术垄断。

到目前为止，我国已经基本完成重点水域的水质监测系统的建设。目前在水质监测方面我国面临的主要问题：一是监测站点数量少，往往不及被监测水域的数量，从而难以从整体上反映一个地区的水质状况。二是各个监测部门的监测能力不足，存在设备老化、采样频率低等缺点。三是现场监测能力不足，移动水质监测设备太少，机动性能不足。

总的来说，无论是国外比较先进的水质检测仪，还是我国处于探索阶段研制出的水质监测系统，都离不开功能强大的软件系统和人性化的图形系统设计。在目前的这些仪器或者系统中。它们都拥有直观、方便的人机交换软件系统。 3 本课题拟采取的研究方案，技术路线

3.1本文工作

本文主要任务是在运行Android操作系统的手机终端完成实时数据管理系统应用,实现了对选定地点环境水质数据的实时采集和终端监控反馈，并且在Android终端与服务器的连接通信状态方面做了进一步的深入研宄。其中手机终端需要实现的功能包括:对控平台发送控制命令、采集监控平台上所具有的各种有用数据如GPS数据和图像等、以及与监控中心实现良好的交互通信。

本文手机端软件的开发，首先是在pc上的Android模拟器中进行，当在模拟器中代码调试完毕，则把由模拟器bin文件夹生成的apk文件下载到手机中，

再在手机上对该apk文件进行安装。之后利用3G与wifi无线网络为数据传输通道，与远程服务器模拟数据库连接来接收数据，并实现在android手机上实现对水质信息的查询、分析、统计、预警、通信以及及时做出防汛指挥。本文android终端软件开发主要功能包括水情预警、最新雨情、水库水情、河道水情、特殊水情、统计分析、图片采集、资料下载、卫星云图浏览、系统管理等模块。

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