一种自动化环境监测系统的制作方法

本发明涉及水环境监测，尤其涉及一种自动化环境监测系统。

背景技术：

1、我国污水综合排放标准规定，在工厂排出口，废水的生化需氧量二级标准的最高容许浓度为60毫克/升，地面水的生化需氧量不得超过4毫克/升，现有技术通过在传感器安装仓内安装水质传感器组，传感器安装仓外壁设置若干通孔等结构设计，实现对海水温度、盐度、水质进行监测，提高了对水环境的监测效率，但是对于个别区域的海水较浑浊，采用图像采集的方式进行监测，容易导致误判，对于海水状况的控制精度不足。

2、中国专利申请号：cn202410481026.6公开了一种海域管理用水环境监测装置及使用方法，包括浮标本体，浮标本体采用半球体结构，浮标本体上端面安装设备仓，设备仓内安装电池盒和控制盒，电池盒内安装蓄电池组，控制盒内安装控制器，设备仓上端面垂直安装立柱，立柱外壁安装广角高清摄像头，立柱顶端安装光伏板组件，浮标本体外侧壁安装多个温盐传感器，浮标本体底部安装传感器安装仓，传感器安装仓内安装水质传感器组，传感器安装仓外壁均布若干通孔，该发明结构设计新颖，智能化程度高，能够对海水温度、盐度、海水水质进行实时监测，同时能够对海面图像实时采集，提高了水环境的监测效率。由此可见，所述海域管理用水环境监测方法存在以下问题：对于浑浊度较高的海水采用图像采集的方式进行分析，图像分析精度低易导致误判。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种自动化环境监测系统，用以克服现有技术中对于浑浊度较高的海水采用图像采集的方式进行分析，图像分析精度低易导致误判的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种自动化环境监测系统。包括：

3、取样单元，其用以获取水样；

4、稀释单元，其用以对水样进行初步稀释处理；

5、反应单元，其用以向所述水样中投入荧光剂；

6、检测单元，其与所述反应单元相连，用以检测水样的激发红光的相位，周期性检测水样的荧光强度并记录；

7、绘制单元，其与所述检测单元相连，用以基于测得的荧光强度绘制荧光强度-时间曲线，基于荧光强度-时间曲线各时间节点处的导数值绘制导数-时间曲线；

8、分析单元，其与所述取样单元、所述稀释单元、所述反应单元、所述检测单元以及所述绘制单元相连，用以计算所述激发红光与参比光的相位差，基于相位差分析水样状态，基于稀释倍率计算生化需氧量，计算各时间节点的荧光强度的方差，基于方差分析水样状态，基于所述导数-时间曲线的导数积分分析水样状态不符合观测标准的原因；

9、调节单元，其与所述分析单元相连，用以基于所述方差调节荧光剂的添加量以及基于所述导数积分调节稀释倍率。

10、进一步地，所述分析单元基于所述相位差确定水样状态是否符合观测标准，

11、所述分析单元在初步判定水样状态不符合观测标准时基于荧光强度对水样状态是否合格进行判定；

12、所述分析单元在判定水样状态符合观测标准时基于稀释倍率计算所述生化需氧量；

13、所述分析单元在判定水样状态不符合观测标准时基于所述荧光强度-时间曲线分析其不符合观测标准的原因。

14、进一步地，所述分析单元基于所述方差分析水样状态是否合格，

15、分析单元在判定水样状态不合格时基于所述方差添加荧光剂。

16、进一步地，所述调节单元基于所述方差与预设方差的方差比值调节荧光剂的添加量。

17、进一步地，所述分析单元在所述第二初步判定方式下计算所述生化需氧量，设定

18、bod=（d1-d2）/p，

19、p=v1/v2，

20、其中bod为生化需氧量，d1为稀释后水样的初始溶解氧，d2为采用水将水样在20℃培养箱中稀释的溶解氧，v1为水样体积，v2为稀释后水样的最终体积。

21、进一步地，所述分析单元计算所述荧光强度-时间曲线各时间节点处的导数值，对所述导数-时间曲线进行积分以计算导数积分，分析单元基于导数积分分析水样状态不符合观测标准的原因，

22、所述分析单元判定水样状态不符合观测标准的原因为稀释处理不合格，或，判定基于荧光强度曲线的强度积分分析水样状态不符合观测标准的原因；

23、所述分析单元在判定水样状态不符合观测标准的原因为水质不合格时发出水质不合格信号。

24、进一步地，所述调节单元在稀释处理不合格的条件下基于第一预设导数积分与所述导数积分的积分差值修正所述稀释倍率。

25、进一步地，所述分析单元基于所述强度积分判定针对水样的处理方式，

26、分析单元判定微生物耗氧速度快，水质不合格，或，分析单元判定超出量程，并对水样进行稀释处理。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明中‌蓝光照射到荧光物质上使其激发并发出红光。‌由于氧分子可以带走能量‌，‌导致激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比，‌通过测量激发红光与参比光的相位差，‌并与内部标定值对比，‌可以计算出氧分子的浓度，‌这种方法相比传统的电流法和极谱法溶解氧传感器，‌具有维护率低、‌操作简便等优点，‌且不消耗氧气，‌对水样流速和搅拌没有要求，‌也不受硫化物等物质的干扰，本发明中根据相位差分析水样状况，提高了针对水样状况的分析准确度，提高了针对水样状况的控制精度。

28、进一步地，本发明中通过放置前后水样中的荧光强度分析水样内的含氧量的变化情况，随着水样中的氧气逐渐减少，荧光强度逐渐增强，相位差位于第一预设相位差与第二预设相位差之间时，氧含量较多，可以间接判定水样的水质生化需氧量小，基于相位差分析水样中的水质生化需氧量，提高了针对水样状况的控制精度。

29、进一步地，本发明中方差越大，荧光强度波动越大，判定为荧光剂添加量不足导致无法直观观测，根据方差增加荧光剂的添加量，提高了针对测试过程的控制精度，进一步提高了针对水样状况的分析准确度。

1.一种自动化环境监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自动化环境监测系统，其特征在于，所述分析单元基于所述相位差确定水样状态是否符合观测标准，

3.根据权利要求2所述的自动化环境监测系统，其特征在于，所述分析单元基于所述方差分析水样状态是否合格，

4.根据权利要求3所述的自动化环境监测系统，其特征在于，所述调节单元基于所述方差与预设方差的方差比值调节荧光剂的添加量。

5.根据权利要求4所述的自动化环境监测系统，其特征在于，所述分析单元在所述第二初步判定方式下计算所述生化需氧量，设定

6.根据权利要求5所述的自动化环境监测系统，其特征在于，所述分析单元计算所述荧光强度-时间曲线各时间节点处的导数值，对所述导数-时间曲线进行积分以计算导数积分，分析单元基于导数积分分析水样状态不符合观测标准的原因，

7.根据权利要求6所述的自动化环境监测系统，其特征在于，所述调节单元在稀释处理不合格的条件下基于第一预设导数积分与所述导数积分的积分差值修正所述稀释倍率。

8.根据权利要求7所述的自动化环境监测系统，其特征在于，所述分析单元基于所述强度积分判定针对水样的处理方式，