[发明专利]一种水质在线监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种水质在线监测系统，其特征在于，包括：采集水质信息的物联感知系统、分析系统以及远传和监控系统；

所述物联感知系统包含：温度传感器、流量传感器、全光谱水质传感器以及A/D转换器；

所述全光谱水质传感器包括：全光谱探头(1)，所述全光谱探头包括电源(11)、氙灯光源(12)、超声清洗(13)、进样槽(14)、光源陈列器(15)、光谱检测模块(16)、预留传感器节点(17)；

所述分析系统包括：分析仪器(2)、数据校准输出端(21)、信息采集输入端(22)、自动清洗信号输出端(23)、存储器(24)、CPU处理器(25)、可编辑显示器(26)、工具箱(27)、直流电源(28)；

所述远传和监控系统包括：通讯器(3)、通信模块(31)、监控终端及远程监控中心系统。

2.应用权利要求1所述的一种水质在线监测系统的一种水质在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述全光谱探头浸入待监测水样中，所述氙灯光源(12)发射测量光束，经过取样槽，光束形成穿透所述待监测水样的测量光束及不穿透水样的参比光束；经过A/D转换器完成模拟数字转换和A/D放大并将光谱传送至微处理器中进行运算分析；

S2：所述CPU处理器(25)通过比尔定律及多成分定量分析进行运算分析；根据不同物质对应着不同的特征吸收光谱及吸光度所具有的相加性，所述CPU微处理器(25)将要测量的有机物浓度联立方程，计算水质参数；

S3：所述存储器储存所述水质参数的有机物质光波长吸光度及修正加权参数数据；通过所述CPU处理器将所述步骤S2获取的污水数据信息结合存储器存储数据和预设水污染指标数据进行智慧分析；

通过人工神经网络模拟生物神经元信息传递和处理的方式进行大数据处理，建立全波段吸收光谱自学习解算模型，对测试参数作出数值补偿，进而得出所述水质参数；

S4：所述CPU处理器连接储存模块、显示模块、报警模块、无线通信模块、继电器，通信模块与监控中心通过无线连接，用于监控多个监测系统；远传和监控系统包括通讯器、通信模块、监控终端及远程监控中心系统，监测终端可自动或根据网关节点的命令进行水质信息采集，并将水质信息上传至网关节点，在传输之前进行去噪处理，监测网关节点将水质信息通过TCP/IP将数据上传到远程监测模块的云数据库中，通过手机APP及网络地址随时进入该数据监测平台，同时也能够通过云端互联模块接收来自远程监控中心的指令；

S5：用户通过授权码可以进入监测数据平台，以报表和动态曲线两种方式获取实时信息；监测平台具有可编辑页面用于标准值设定，当水的参数超过阈值时，平台将发出警告提示，并及时对监测站点管理人员发出停止污水排放等紧急调度指令，避免对环境造成污染。

3.根据权利要求1所述的一种水质在线监测方法，其特征在于，

所述吸光度具有相加性，多种吸收物质的混合物对某一波长处的总吸光度等于各组份在对应波长处吸光度的算术和：

其中，Au表示某一特定波长处的总吸光度，Ai表示第i种物质在该特定波长处的吸光度；n表示对该特定波长具有吸光度的物质种类；Ki、Ci、分别表示第i种物质的光吸收比例及物质浓度。

4.根据权利要求1所述的一种水质在线监测方法，其特征在于，所述氙灯光源(12)发射测量光束波长为200～750nm。