[发明专利]一种基于改进RBFNN算法的多功能水下水质自动监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种基于改进RBFNN算法的多功能水下水质自动监测系统，其特征在于：包括上位机和监测仪，上位机包括Labview界面设计部分及Python数据处理部分，上位机通过Labview设计GUI界面，借助内部接口函数调用Python函数采用改进RBFNN算法完成样本数据处理，先将样本数据集分为测试集和训练集，用训练集训练改进RBFNN模型，用训练好的改进RBFNN模型对测试集样本数据进行离线分类处理，所述样本数据是从SD卡数据动态存取模块读取到上位机的、由多个测量得到的水质参数组成的数据集；并设计GUI界面对结果进行显示；

监测仪包括可伸缩固定支架、盒体、下位机、滑动模块和电源模块，其中：

可伸缩固定支架下端固定于水中，用于固定整个监测仪；

盒体密封，顶端开有一孔，盒体外部置有一个测量开关，盒体内壁设有防水层，且下位机和电源模块位于防水层里面；

下位机用于控制滑动模块和采集水质参数数据，并将采集的水质参数数据上传至上位机；

滑动模块用于连接盒体与可伸缩固定支架；

电源模块为监测仪各模块供电；

下位机控制滑动模块，使盒体在垂直方向上上下移动，进而采集不同水深的多个水质参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进RBFNN算法的多功能水下水质自动监测系统，其特征在于：可伸缩固定支架包括上下两节不锈钢铁管，上节为伸缩节，下节为固定节，伸缩节下端带有一个弹簧插销，固定节上分布有多个与弹簧插销配合的固定孔，当把弹簧插销插到不同的固定孔时，整个可伸缩固定支架具有不同的高度，伸缩节和固定节通过弹簧插销和固定孔固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进RBFNN算法的多功能水下水质自动监测系统，其特征在于：下位机包括单片机、多通道分光光度测量水质模块和数据存取模块，单片机包括控制单元、外部RTC、外部晶振、信号调理放大电路和多通道ADC转换模块，多通道分光光度测量水质模块包括固定底座、双通道分光光度器、试管固定装置、硅光电池传感器1、硅光电池传感器2、紫外光源1、紫外光源2、滴定槽和水阀，双通道分光光度器固定在固定底座上，在试管固定装置内壁设有光路通断开关，用于盛放待测试剂的试管放置在试管固定装置内，且试管开口正对盒体顶部开孔，水阀设置于试管固定装置上端，当待测水质灌满至液面在水阀以上时，控制单元控制水阀闭合，打开滴定槽滴定当前试管内的水质；外部RTC和外部晶振均与控制单元连接，控制单元通过输出PWM波控制两个紫外光源发出不同强度及频率的紫外光，紫外光分别经过分光光度器内部通道照射到对应的硅光电池传感器上，然后光信号经过硅光电池传感器转换为电信号，并输入信号调理放大电路对该电信号进行放大处理，最后经过多通道ADC转换模块输入控制单元处理。