[发明专利]一种海水检测前处理方法

说明书

本发明公开了一种海水检测前处理方法，利用多台不同的检测仪器对待测海水进行光照检测，并接收各台检测仪器进行光电转换后输出的电压信号；对所述电压信号进行傅里叶变换，生成功率谱；设定基频段，针对每一台检测仪器所对应的频谱数据，遍历所述的基频段，查找基频段中每一个存在能量的频率点H所对应的连续n个倍频处是否均有能量存在，并且在所述频率点H所对应的宽频和波带内除该频率点H以外还有其它频点存在能量，则判定所述频率点H为干扰频率，所述n为大于1的正整数，且最多为5。在对待测海水中的物质进行检测前，通过执行本发明所提出的海水检测前处理方法，可以准确地检测出干扰频率，提高海水中物质测量结果的准确性和可信度。

技术领域

本发明属于海水检测技术领域，具体地说，是涉及一种在对海水中的物质进行采样检测前所执行的前处理方法。

背景技术

对海洋环境进行综合测量，是获取海洋多种信息、提高海洋测量效率所必须的，是目前国内海洋测量发展的方向。目前，海水物质检测是海洋环境监测最重要的项目之一。现有的海水环境监测方法通常是在实验室平台上进行的，以假定海水中待测物质所对应的检测信号是平稳的或时不变的为前提，然后，利用检测到的信号计算出海水中待测物质的含量。

但是，实际的海洋现场检测环境是复杂多变的，干扰因素很多。在实际作业过程中发现，海洋环境的变化对海洋物质的测量存在干扰，其现象是检测到的电压信号的幅度会出现无规律的变化，干扰形式在模拟记录方式中呈现出连续线性模式。基于检测系统工作频率的关系及其所形成的干扰影响，可以认为海水中各种海洋生物以及物理环境在特定的频率以及频带范围内会产生干扰谐波。由于海水物质的结构和浓度受时空影响大，多数处于相互关联、相互影响的状态，而现有技术中对海水的测量方法是以假定海水体中的待测物质所对应的检测信号是平稳的或时不变的为前提的，因此，测量结果的准确性和代表性将受到质疑。

基于以上原因，现有的用于检测海水中待测物质的方法，其检测结果的准确性不高，可靠性较差。

发明内容

本发明为了提高海水中物质检测的准确性，提出了一种海水检测前处理方法，以用于消除海洋环境对海水中待测物质的检测结果造成的干扰。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种海水检测前处理方法，包括：利用多台不同的检测仪器对待测海水进行光照检测，并接收各台检测仪器进行光电转换后输出的电压信号；对所述电压信号进行傅里叶变换，以生成各台检测仪器输出的电压信号所对应的功率谱；设定基频段，针对每一台检测仪器所对应的频谱数据，遍历所述的基频段，查找基频段中每一个存在能量的频率点H所对应的连续n个倍频处是否均有能量存在，并且在所述频率点H所对应的宽频和波带内除该频率点H以外还有其它频点存在能量，则判定所述频率点H为干扰频率，所述n为大于1的正整数，且最多为5。

为了避免因干扰频率判定错误导致后期的海水检测结果不准确，所述检测仪器应至少使用三台，且各台检测仪器都是基于光照检测原理设计的水体检测仪器，并且仪器中用于进行光电转换的部件的采样频率相同。

为了避免因为某一类型的检测仪器所存在的固有缺陷，导致干扰频率的检测结果不准确的问题，本发明在选择检测仪器时，优选采用基于不同的光照检测原理设计的水体检测仪器，或者是基于相同光照检测原理设计的用于检测海水中不同待测物质的水体检测仪器，分别对待测海水同时进行检测，以获取所述的功率谱。

优选的，所述基频段优选在5Hz-20Hz的范围内选定。

进一步的，在所述查找基频段中每一个存在能量的频率点H的过程中，以所述基频段中存在的最大能量为基准，将大于所述最大能量至少5%的能量确定为有效能量，所述频率点H为存在有效能量的频率点。