[发明专利]一种全光谱水质监测系统及方法

权利要求书

1.一种全光谱水质监测系统，其特征在于，包括远程监控终端、云端服务器以及至少一个光谱监测设备；

所述光谱监测设备用于执行远程监控终端通过云端服务器下发的操作指令采集待检测水样的光谱数据，并将光谱数据发送至云端服务器；

所述云端服务器用于根据预先建立的水质光谱模型计算所述光谱数据，得到待检测水样的水质参数；

所述远程监控终端用于向云端服务器发送操作指令，所述操作指令用于控制光谱监测设备进行相应操作，以及从云端服务器中获取待检测水样的所述光谱数据和所述水质参数。

2.如权利要求1所述的全光谱水质监测系统，其特征在于，云端服务器还用于预先建立水质光谱模型并存储，具体通过以下方式：

根据暗电流、参比光谱和水样光谱获取水样的第一吸光度光谱，对所述水样的第一吸光度光谱进行预处理，得到水样的第二吸光度光谱；将水样的第二吸光度光谱作为自变量，水样的水质参数标准值作为因变量，构建所述自变量和因变量之间的最优回归关系模型，所述最优回归关系模型即为所述水质光谱模型。

3.如权利要求2所述的全光谱水质监测系统，其特征在于，所述根据暗电流、参比光谱和水样光谱，获取水样的第一吸光度光谱，包括：根据以下公式计算水样的第一吸光度光谱：

其中，A为水样的第一吸光度光谱；为参比光谱；为水样光谱；dark为暗电流。

4.根据权利要求2所述的全光谱水质监测系统，其特征在于，所述云端服务器具体用于根据待检测水样的暗电流、参比光谱和水样光谱计算待检测水样的吸光度光谱，并将待检测水样的吸光度光谱代入所述水质光谱模型进行解算，获得待检测水样的水质参数。

5.如权利要求1所述的全光谱水质监测系统，其特征在于，所述光谱监测设备还用于上传光谱监测设备的设备状态信息至云端服务器；所述远程监控终端还用于向云端服务器获取所述设备状态信息。

6.如权利要求5所述的全光谱水质监测系统，其特征在于，所述光谱监测设备的设备状态信息包括：北斗卫星定位系统或GPS定位系统确定的位置信息、探测器温度、数据采集时间和设备ID。

7.如权利要求1所述的全光谱水质监测系统，其特征在于，待检测水样的水质参数以图和/或表的形式进行可视化展示。

8.一种全光谱水质监测方法，应用于上述权利要求1-7任一所述的全光谱水质监测系统，其特征在于，所述方法包括：

远程监控终端下发操作指令至云端服务器；

云端服务器将所述操作指令发送至光谱监测设备；

光谱监测设备采集待检测水样的光谱数据，并将光谱数据发送至云端服务器；

云端服务器根据预先建立的水质光谱模型计算所述光谱数据，得到待检测水样的水质参数；

远程监控终端从云端服务器中获取待检测水样的所述光谱数据和所述水质参数。

9.如权利要求8所述的全光谱水质监测方法，其特征在于，还包括：

云端服务器根据暗电流、参比光谱和水样光谱获取水样的第一吸光度光谱，对所述水样的第一吸光度光谱进行预处理，得到水样的第二吸光度光谱；将水样的第二吸光度光谱作为自变量，水样的水质参数标准值作为因变量，构建所述自变量和因变量之间的最优回归关系模型，所述最优回归关系模型即为所述水质光谱模型。