吴连港

（200082 上海市 上海理工大学 机械工程学院）

0 引言

改革开放以来，我国经济发展很快，也不可避免地产生了一些污染问题，部分工厂乱排乱放，造成水质污染，因此生态环境问题受到越来越多的关注[1]。本文设计了一个水质检测系统，实时检测各项指标，从而管理水污染问题。

水质在线检测系统是运用现代传感技术、自动测量技术、自动显示技术组成的一个综合性的在线自动检测体系[2]。水质在线检测系统可尽早发现水质的异常变化，为防止下游水质污染迅速追踪污染源，从而为减少水污染，改善大自然环境质量和保护人类的生命安全[3]。

目前的水质检测系统大多采用Java 或LabVIEW 等实现，导致开发的可移植性差，本文采用基于嵌入式Linux+Qt 的水质检测系统图形用户界面的设计与开发[4]。

1 系统硬件结构

上位机采用国产芯片瑞芯微RK3288 的Firefly 开源主板。Firefly-RK3288 是2014 年6 月中旬由国内Firefly硬件团队推出的高性能开发板，使用瑞芯微最新RK3288 四核Cortex-A17 处理器，频率最高可达1.8 GHz，支持Android 和Ubuntu双系统，类似产品有树莓派，Cubieboard，pcDuino 等，Firefly-RK3288 可 用 作MiniPC（微型电脑主板），电视盒子，服务器，广告机，开发板[5]。下位机用于完成水质各项重要数据的采集以及与上位机的通信。通过调用QSerialPort 模块，可以实现上位机与下位机的RS485 串口通讯，并且发送的数据内容符合MODBUS-RTU 协议，能够极大保障发送与接收数据的准确性和抗干扰能力。另外采用一个RS485 通讯的继电器，Qt 的上位机界面通过按键槽函数向其发送报文，控制继电器的启停。硬件部分的整体组成逻辑图如图1 所示，上位机部分是运行在Linux 系统的水质检测系统，通过RS485 总线与扩展板连接，扩展板再与各个传感器的电极变压器的接线连接采集传感器的电压信号。……