[发明专利]基于生物行为学与多光谱的水质在线监测预警系统

说明书

本发明公开了一种基于生物行为学与多光谱的水质在线监测预警系统，生物监测装置包括生物养殖装置和图像采集装置，水处理装置包括过滤器、加热单元、制冷单元；生物养殖装置用于放置待监测水样及生物，图像采集装置用于采集生物的运动图像，数据处理装置用于对生物的运动图像进行处理，生成检测结果，过滤器用于过滤待监测水样中的杂质，加热单元及制冷单元用于控制待监测水样的温度，光谱检测装置用于测定待监测水样的紫外到可见光全波长吸收光谱，显示装置用于显示生物的运动图像和检测结果，报警装置用于在数据处理装置与光谱检测装置均发出报警信号时进行报警。

技术领域

本发明涉及水质监测与预警技术领域，更具体的说是涉及一种基于生物行为学与多光谱的水质在线监测预警系统。

背景技术

目前，随着我国工农业经济的快速发展，由此造成的我国水污染问题日趋严重。突发性水污染现象也时常发生。突发性水污染事件的发生具有很大的不确定性，一旦发生所造成的危害具有不可逆性。因此，能够建立完善的水质监测预警系统，能够及时、科学、准确地监测到水质在初期受到的突发性污染而及时采取防护措施以免造成更大的危害尤为重要。我国对于饮用水水质的监测方法主要分为两类，即理化监测和生物监测。理化监测方法-即采用各种仪器，通过定量或定性的分析方法，直接分析测定水环境内有害物质或它们的浓度；生物监测方法-即用群落、种群或生物个体对环境污染所产生的反应，通过生物学的方法，从生物学角度对环境污染状况进行监测、评价和水质预警的一种技术。

但是，前理化在线分析技术主要有荧光光谱和紫外光谱两种。荧光光谱法主要针对水体中的有荧光性质的污染物和有毒物质，局限性比较大。生物在线监测技术中由于生物容易受外界环境条件变化的影响，生物在线监测系统往往容易产生误报警。

因此，如何能够长期、综合、精准的监测水质并且误报警率低是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于生物行为学与多光谱水质在线监测预警系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于生物行为学与多光谱水质在线监测预警系统，包括：生物监测装置，水处理装置，光谱检测装置，显示装置，数据处理装置，报警装置；

所述生物监测装置包括生物养殖装置和图像采集装置，所述水处理装置包括过滤器、加热单元、制冷单元；

所述生物养殖装置用于放置待监测水样及生物，所述图像采集装置用于采集生物的运动图像，所述数据处理装置用于对生物的运动图像进行处理，生成检测结果，所述过滤器用于过滤待监测水样中的杂质，所述加热单元及所述制冷单元用于控制待监测水样的温度，所述光谱检测装置用于测定待监测水样的紫外到可见光全波长吸收光谱，所述显示装置用于显示生物的运动图像和检测结果，所述报警装置用于在所述数据处理装置与所述光谱检测装置均发出报警信号时进行报警。

优选的，所述水处理装置还包括水泵，所述水泵用于提高进水压力，使水体正常流动。

优选的，所述温度控制在23-25℃。

优选的，所述检测结果具体包括生物运动轨迹，参数曲线，实时参数。

优选的，所述实施参数包括生物数目、生物平均游动速度、平均高度、平均转弯次数。

优选的，所述报警装置还用于在水温超出范围时进行报警。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种生物行为学监测预警技术具有实时在线的能力，多光谱在线监测技术通过快速测定水体的紫外-可见/纯紫外全波长吸收光谱，结合水质模型计算，可以快速分析出水质中的有机污染物质；通过生物监测装置与光谱检测装置相结合的监测系统，综合评价水质安全、进行水质安全预警，极大降低了误报警率，提高了检测精度的基于生物行为学与多光谱水质在线监测预警系统。