[发明专利]一种工业水质重金属含量智能监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子浓度检测系统，尤其涉及一种工业水质重金属含量智能监控系 统，属于自动检测控制领域。

背景技术

重金属指比重大于5的金属,(一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属)约有45 种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等.尽管锰、铜、锌等重 金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所 必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。

如汞中毒的临床表现有,全身症状为头痛、头昏、乏力、发热.口腔及消化道症状表 现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓,口腔有臭味,并有恶心、呕吐、食 欲不振、腹痛、腹泻.皮肤接触可出现红色斑丘疹,以四肢及头面部分布较多。少数患者 可有肾损害,个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。

农用土壤是受人类活动强烈影响的一类特殊土壤，其环境质量与人们的身体健康密 切相关。土壤污染源主要来自工业“三废”和农药、化肥的大量使用，污染物可通过灌 溉水进人土壤，也可通过大气污染、空中的颗粒物(含重金属和致癌物质等)干湿沉降造 成土壤污染，随着时间的推移，农田表层土壤铅、铜、锌、汞等重金属含量有增加的趋 势。由于农作物的吸收作用，重金属元素从土壤中迁移转化到农作物根茎叶及果实中去， 从而连带造成农作物的重金属污染，危及人们的健康水平。因此，如何快速而又简便地 实现蔬菜生产基地土壤重金属含量的在线测量成为了一个至关重要的现实问题。

例如申请号为“201320688736.3”的一种区域水环境重金属监测系统，该系统包括 监测管理系统和经GPRS与之相联的多个监测终端。监测管理系统中心处理器连接数据 收发、数据分析处理和数据库管理模块，还连接显示器/用户终端，数据收发模块连接 存储各监测终端的GPS、GIS以及相关重金属浓度的数据库。各监测终端的主控模块包 括嵌入式处理器及时钟和GPRS子模块，检测模块包括温度传感器和重金属电化学传感 器阵列。运行时监测终端所测水环境的温度和重金属浓度发送到监测管理系统存储并显 示。数据分析处理模块将其与标准值和历史数据对比，当为污染水质或某种重金属浓度 突升则报警。该系统在检测精度和方式上有待进一步提升。

又如申请号为“201410291064.1”的一种二次加样重金属离子浓度测试方法，包括 如下步骤：对水样进行预处理；配制重金属离子浓度为Cs的标准样品溶液和电解液； 电解槽中加入体积为V0的电解液，电解槽中加入体积为Vx的水样，从电流-电压曲线 上得到对应的峰高h1；电解液中加入体积为Vx的水样，从电流-电压曲线上得到对应 的峰高h2；电解槽中加入体积为Vs的标准样品，从电流-电压曲线得到对应的峰高h3； 重金属离子浓度采用三点算法计算，得到重金属离子浓度Cx，并且计算平均误差。该 发明解决峰高-浓度曲线不过坐标零点的问题，减少峰高-浓度曲线的非线性对测量结果 的影响。该发明成本较高，操作复杂，在检测方式上有待进一步提升。

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工业水质重金属含 量智能监控系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种工业水质重金属含量智能监控系统，包含检测终端以及与其连接的远程监控终 端，所述检测终端包含微控制器模块、离子浓度检测模块、电压放大器、模数转换器、 数据传输模块和电源模块，所述离子浓度检测模块依次通过电压放大器、模数转换器连 接微控制器模块，所述数据传输模块和电源模块分别连接在微控制器模块的相应端口 上；所述远程监控终端包含控制器模块以及分别与其连接的射频识别模块、显示模块、 数据存储模块；

离子浓度检测模块，用于对汞离子电极产生的模拟电压信号进行采集；

电压放大器，用于将模拟电压信号进行放大处理；

模数转换器，用于将放大后的模拟电压信号转化成数字信号，进而上传至微控制器 模块；

微控制器模块，用于根据接收额数字信号进行计算处理得出待测水质的重金属含 量；

数据传输模块，用于将微控制器模块计算出的重金属含量传输至远程监控终端；

射频识别模块，用于识别接收数据传输模块传输的重金属含量，同时传输至控制器 模块；

显示模块，用于实时显示控制器模块接收的重金属含量；