基于Arduino的大气能见度监测系统设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究对象

大气能见度（atmosphericvisibility，av）是表征大气透明度的物理量。这一概念 最早来源于 气象观测，在气象观测领域中被称为气象能见度（meteorological visibility，mv）。由于大气能见度与人们日常生活以及交通运输业的正常运行密切相关，尤其是一些恶劣的低能见度天气可能引起重大交通事故，给人们的生命和财产造成损失。因此在现代社会能见度的测量不再局限于气象观测，能见度的监测也广泛地应用于海、陆、空交通运输业。除此之外，由于空气污染与能见度存在某种关联，即某些空气污染物的增加会导致能见度的降低，因此能见度监测也被用于空气质量监测。近十年来由于工业化进程的加快，工业污染物的大量排放导致了日益突出的环境问题。从大气污染层面来讲，pm2.5、pm10 等颗粒物以及、co 等有害气体的排放不仅直接导致了大气污染和大气能见度的降低，也导致一种特有的天气现象的发生——城市雾霾。由于雾霾天气不仅严重影响人们的身体健康，如损害人体的心血管、脑血管、神经系统，尤其是呼吸系统；而且妨碍人们日常生活和社会活动的正常进行。所以雾霾天气引起了国家环境保护部门、研究人员、社会公众等各阶层的广泛关注。从主观上我们可以感觉，空气的质量与大气的能见度是成比例关系的，空气质量越好，大气能见度越高，反之，当大气能见很低时空气的质量也相对的很差，所以对能见度的检测可以有效的反应出环境指标的好坏。

arduino是一个开源电子原型制作平台，包括一个简单易用的电路板以及一个软件开发环境，arduino既可以独立的运行，又具备互动性。它可以与pc的外围装置相连接，还能与pc上的开发软件进行通讯。本设计拟釆用的是arduino系列的较为新的一款开发板amino uno选择arduino uno作为下位机作为发核心是因为其具有如下的特点：

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计基本内容

本毕业设计的内容是完成一套基于arduino的大气能见度监测系统，主要任务是，1）根据系统参数要求对红外发射、接收传感器和arduino开发板选型，2）完成硬件电路图的设计，3）arduino开发板的软件代码设计与开发，4）完成服务器程序设计与开发，实现数据的接收和显示。目标成果主要有：1）基于arduino的大气能见度监测前端设备，定时采集能见度数据，并通过网络将数据发送到后台服务器；2）后台服务器软件，负责接收前端设备的数据，并以图表方式展示结果。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅文献，分析题目研究现状，学习基本理论。

第3-4周：利用图书馆的网络及书面资源，搜集大量相关课题资料，并根据自己的学习及研究能力完成开题报告，在老师指导下修改开题报告，确定最终的研究方向和技术路线。

第5周：根据任务书和开题报告，确定研究框架，将系统每一部分的研究任务和具体内容细化，找出并攻克技术难点。完成论文的提纲，并通过中期检查。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李彤.基于arduino的便携式能见度仪的设计[d].南京：南京理工大学，2015

[2]michael mcroberts著，杨继志、郭敬译，arduino从基础到实践[m].电子工业出版社. 2013年

[3]badamasi， y.a. the working principle of an arduino [c].electronics，computer and computation (icecco)， 2014 11th international conference，sep 2014：1-4.