[实用新型]基于近红外光谱技术水质监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水质监测领域，尤其涉及一种基于近红外光谱技术水质监测装置。 

背景技术

全球淡水资源日渐枯竭，陆地生态系统中氮、磷肥的使用导致大量氮、磷进入江河湖泊，水体的富营养化导致藻类繁殖并形成水华现象，破坏了水体的自然循环，且局面有可能进一步恶化。 

传统的水质监测手段为常规化学分析法，测定结果较精确，但样品不易保存，大量化学试验操作复杂、成本高、周期长。以一个约2500平方公里湖泊计算，以常规化学分析法1平方公里测一个点计算，需要测2500个点；一个被测水样测N个水质参数，需要做2500×N个测试，这样大规模的测试非常困难，常规化学法不能实现水质多点同时在线监测，不能获得实时、全面、确切的水体水质状况。 

发明内容

本实用新型提供了一种基于近红外光谱技术水质监测装置，旨在解决传统用于水质监测的常规化学分析法样品不易保存，化学试验操作复杂、成本高、周期长、不能实现水质多点同时在线监测，不能获得实时、全面、确切的水质状况的问题。 

本实用新型的目的在于提供一种基于近红外光谱技术水质监测装置，所述系统包括： 

用于对现场水质进行采样，采集近红外光谱区域的光学信号，并对所述近红外光谱区域的光学信号进行输出的水质采样监测终端； 

与所述水质采样监测终端相连接，对所述水质采样监测终端进行控制，用于接收所述水质采样监测终端输出的近红外光谱区域的光学信号，对光学信号进行数据定位，并对所述近红外光谱区域的光学信号进行输出的终端控制模块； 

用于接收所述终端控制模块输出的光学信号，对光学信号进行处理，获得水质监测点的位置坐标、水体全磷全氮监测值，建立水质参数地图模型的监控中心。 

进一步，所述水质采样监测终端进一步包括：蠕动泵、过滤网膜装置、自动清洗装置、红外分光仪、测量池； 

所述蠕动泵与所述过滤网膜装置相连通，所述过滤网膜装置与所述测量池相连通，所述自动清洗装置及红外分光仪安装在所述测量池中，所述自动清洗装置与红外分光仪相连通。 

进一步，所述终端控制模块进一步包括： 

用于接收所述终端控制模块输出的模拟光学信号，将所述模拟光学信号转换为数字光学信号，并对所述数字光学信号进行输出的模数转换单元； 

与所述模数转换单元相连接，用于发出控制所述水质采样监测终端工作状态控制信号，接收所述模数转换单元输出的数字光学信号，对所述数字光学信号进行数据处理，并对所述数字光学信号进行输出的微处理器单元； 

与所述微处理器单元相连接，用于确定监测水质位置坐标的坐标定位单元； 

与所述微处理器单元相连接，用于接收所述微处理器单元输出的数字光学信号及监测水质位置坐标数据，并对所述数字光学信号及监测水质位置坐标数据进行无线输出的无线信号发射单元； 

与所述微处理器单元相连接，用于存储所述终端控制模块操作系统及水质检测数据信息的存储器单元； 

与所述微处理器单元相连接，用于显示水质监测数据信息的液晶显示单元。 

进一步，所述监控中心进一步包括： 

用于接收所述无线信号发射单元输出的数字光学信号及监测水质位置坐标数据，并对所述无线信号发射单元输出的数字光学信号及监测水质位置坐标数据进行输出的无线信号接收模块； 

与所述无线信号接收单元相连接，用于接收所述无线信号接收单元输出的数字光学信号及监测水质位置坐标数据，对监测水质数据进行处理，获得水质监测点的位置坐标、水体全磷全氮监测值的数据处理模块； 

用于对监测点的水质数据进行管理的数据管理模块。 

本实用新型提供的基于近红外光谱技术水质监测装置，通过水质采样监测终端完成现场水质的采样和近红外光谱区域光学信号的采集，终端控制模块完成对采样监测终端的控制、数据定位，监控中心接收终端控制模块传送的光学信号并处理，得到监测点的位置坐标、水质的全磷及全氮监测值，建立水质参数地图模型，无污染、低消耗、非破坏性，可以实现快速对多组分同时测定及分析，适合远程多点、频繁、实时的水体质量监测，水质采样监测终端结构简单、维护方便、可靠性高、便于携带，适用于宽阔、长距离水体质量的不间断连续监测工作，现场采集水样监测数据及监测点位置坐标数据能实时通过无线网络传送至监控中心，实现水体质量的在线与实时评价，能真实、准确地反映水质状况和污染变化趋势，为各级环境管理部门及时掌握水质状况，预警、预报重大水质污染事故提供了可靠的依据。 

附图说明