[发明专利]一种基于光学特性的水质监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水质采集处理系统，尤其涉及一种基于光学特性的水质监控系统理系统，属于水质检测领域。

背景技术

养殖用水由于受到人类活动以及其它因素的影响，造成进入水体的物质超过了水体自净能力，导致水质恶化，影响到水体用途。其中主要的污染物有：重金属污染物，非金属无机有毒污染物，有毒有机物，耗氧有机物，酸、碱污染物，这些都会严重影响养殖业的发展。鉴于此，业界开发了多种水质检测设备，但是此类设备的综合检测能力往往不足，检测参数

较为单一，且数据不利于传送。

水质监测是水质评价与水污染防治的主要依据，随着水体污染问题的日渐严重，水质监测成为社会经济可持续发展必须解决的重大问题。因此，快捷准确的水质监测就显得尤为重要。遥感技术的出现和发展，给水质的监测评价提供了新的机遇与选择。水环境遥感是以遥感技术为依托，通过分析水体反射、吸收和散射太阳辐射能而形成的光谱特征与水质参数浓度之间的关系，建立水质参数反演算法实现的。利用卫星遥感信息进行大面积范围内水体重要污染物质的空间分布及动态的定量分析，能够在一定程度上弥补常规采样观测时空间隔大且费时费力的缺陷和困难，可以反映水质在空间和时间上的分布和变化情况，发现一些常规方法难以揭示的污染源和污染物迁移特征，具有监测范围广、速度快、成本低和便于进行长期动态监测的优势。因此，应用遥感技术进行水质机理研究，进而研究水资源的合理利用和保护，已引起各国的日益关注，成为当前国际、国内遥感界的研究热点和难点之一。

目前，国内拥有该类仪器设备的科研院所、高等院校等也不断增加，如中国科学院遥感所、国家海洋研究所、南海海洋研究所、南京地理与湖泊研究所、武汉大学、华东师范大学、南京大学、盐城师范学院等多家单位都已拥有该类测量设备，但是，由于不同设备由不同厂家生产，其波谱分辨率、响应函数等都有很大差别，并且仪器直接测量的数据往往需要经过处理和转换之后才能作为具有光学意义的光谱存放入波谱数据库中。目前几乎没有专业、通用的软件系统来处理其实测数据。研究者通常使用仪器自带的软件对实测信号预处理转换成具有光学意义的光谱信号之后，结合如SPSS、EXCEL等数学统计软件进行数据处理。部分研究者出于自身需要，针对某一仪器数据、某一水质参数的算法等开发了只适用于某研究、甚至某个数据处理流程需要的功能模块，这些功能模块各自互不兼容，不成体系，多数只是将单个的模型算法计算机程序化。因此，各仪器设备数据的处理相互独立，难以实现数据之间的相互校核与关联，数据处理的效率低且易出错，无法满足大量实测光学数据的处理问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于光学特性的水质监控系统理系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种基于光学特性的水质监控系统，包含数据采集终端以及与其连接的数据监控终端，所述数据采集终端包含光谱辐射仪、水下光谱仪、水体吸收/衰减测量仪、水体后向散射测量仪、紫外可见分光光度计、模数转换电路、放大电路、控制器模块、数据传输模块、电源模块，所述光谱辐射仪、水下光谱仪、水体吸收/衰减测量仪、水体后向散射测量仪、紫外可见分光光度计分别依次通过模数转换电路、放大电路连接控制器模块，所述数据传输模块、电源模块分别连接在控制器模块相应端口上；所述数据监控终端包含存储器模块、显示模块、时钟模块、处理器模块、射频识别模块，所述存储器模块、显示模块、时钟模块、射频识别模块分别与处理器模块连接。

作为本发明一种基于光学特性的水质监控系统理系统的进一步优选方案，所述光谱辐射仪采用HydroRad高光谱辐射仪。

作为本发明一种基于光学特性的水质监控系统理系统的进一步优选方案，所述水下光谱仪采用RAMSES-ARC水下光谱仪。

作为本发明一种基于光学特性的水质监控系统理系统的进一步优选方案，所述水体吸收/衰减测量仪采用AC-S水体光吸收-衰减测量仪。

作为本发明一种基于光学特性的水质监控系统理系统的进一步优选方案，所述水体后向散射测量仪采用HydroScat-6P水体后向散射测量仪。

作为本发明一种基于光学特性的水质监控系统理系统的进一步优选方案，所述紫外可见分光光度计采用1901系列紫外可见分光光度计。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：