[发明专利]一种城市河道生态智能监测母站的浊度监测方法

说明书

本发明公开了一种城市河道生态智能监测母站的浊度监测方法，包括如下步骤：一、将城市河道生态智能监测母站放入超纯水中，开启声波发生器和光源，对位CCD传感器上形成对位原始光学检测信号OPA1，四个邻位CCD传感器形成原始光学检测信号OPA2、OPA3、OPA3、OPA4；二、将城市河道生态智能监测母放入待检测水体中，对位CCD传感器上形成对位原始光学检测信号OP1，四个邻位CCD传感器形成原始光学检测信号OP2、OP3、OP3、OP4；三、浊度Z的表达式为：本发明的城市河道生态智能监测母站的浊度监测方法，同时采集光的直射信号和多个漫反射信号，能够提高测量精度，简化结构，降低设备成本。

技术领域

本发明涉及一种城市河道生态智能监测母站的浊度监测方法。

背景技术

浊度反应的是水中不同大小、比重、形状的悬浮物、胶体物和微生物等杂质多少的物理外观指标。现有的浊度测量仪，例如专利号为ZL201310391422.1的发明专利《双光路散射水质浊度测量仪》，均是采用光路散射式测量方法对水的浊度进行测量，结构复杂，测量数据单一，测量精度受到影响，如要想提高测量精度，就需要大大提高设备成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市河道生态智能监测母站的浊度监测方法，同时采集光的直射信号和多个漫反射信号，能够提高测量精度，简化结构，降低设备成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种城市河道生态智能监测母站的浊度监测方法，所述城市河道生态智能监测母站包括漂浮在水面的圆柱形浮体，圆柱形浮体上设有用于监测水质的传感器组和将该传感器组的监测数据传送给控制中心计算机的无线发射装置及控制装置，在圆柱形浮体的下面设置有防倾倒装置，所述防倾倒装置包括：四根固设在圆柱形浮体外周之下端前后左右的线缆，四根所述线缆均向下延伸汇聚于浮体的正下方并与球坠连接，在所述球坠与圆柱形浮体底面之间水平设有一个正方形平衡框，所述正方形平衡框的四个角分别与四根所述线缆固定连接，正方形平衡框的对角线尺寸大于圆柱形浮体的直径，所述传感器组包括：设置在正方形平衡框左后框撑上的一个光源，设置在与左后框撑平行的右前框撑上的一个对位CCD传感器，设置在右后框撑上的多个邻位CCD传感器，对应设置在与右后框撑平行的左前框撑上的多个声波发生器，包括如下步骤：

步骤一：纯水中光信号测量

将城市河道生态智能监测母站放入超纯水中，开启声波发生器，在声波的激励下，超纯水中的颗粒产生相应的振动，这时再开启光源产生激发光束，光束直射到对位CCD传感器上，形成对位原始光学检测信号OPA1，四个邻位CCD传感器形成原始光学检测信号OPA2、OPA3、OPA3、OPA4；

步骤二：待检测水体中光信号测量

将城市河道生态智能监测母站放入待检测水体中，开启声波发生器，在声波的激励下，待检测水体中的颗粒产生相应的振动，这时再开启光源产生激发光束，光束直射到对位CCD传感器上，形成对位原始光学检测信号OP1，四个邻位CCD传感器形成原始光学检测信号OP2、OP3、OP3、OP4；

步骤三：浊度值计算

设定声波的驱动强度为TE，那么由于水中颗粒物的存在而引起的对位光学检测信号变化可以计算为：Sig1＝OPA1-OP1；由于水中颗粒物的存在而引起的侧位光学检测信号变化可以计算为：光学检测信号与浊度时间的关系：Sig1＝φ×Sig2×e^NZW，其中，φ是检测系统参数，该参数为表征的是漫反射信号相对于直射光信号的比例，反映了水中颗粒物的密度情况，N为调整常数，其取值范围为[8.9,13.5]，Z为浊度，W为浊度测量装置中光源到对位CCD传感器的距离，经过变换之后，浊度Z的表达式为：

圆柱形浮体上设置有支架，支架上设置有光伏板电源组件，无线发射装置及控制装置也设置在支架上。

所述正方形平衡框的四个角设有用于卡紧线缆的线缆固定卡。