[发明专利]一种基于多波长吸光度的水质监测方法、仪器和系统

说明书

本发明公开了一种基于多波长吸光度的水质监测方法、仪器和系统，该方法包括利用至少两种波长的可见光照射水体；接收穿过水体产生的可见波段吸光度数据；对可见波段吸光度数据进行拟合，得到紫外波段的与窗口污染和水体浊度相对应的补偿吸光度数据；利用预设紫外波段光线照射水体，接收紫外波段实测吸光度数据；从紫外波段实测吸光度数据中减去补偿吸光度数据，得到紫外波段的真实吸光度数据；根据真实吸光度数据计算水体的水质参数；利用无线方式将所述水质参数发射到水质监测终端。上述方法、仪器和系统，能够消除窗口污染和水体浊度的影响，实时在线反映水体污染的状况，准确高效且环境友好，能够减小仪器整体体积，降低制造成本。

技术领域

本发明属于水质监测技术领域，特别是涉及一种基于多波长吸光度的水质监测方法、仪器和系统。

背景技术

水质监测是防治水体污染的一个必要手段，但是传统的水质监测技术大多采用离线实验室化学分析方法，尽管测量结果精确，但其耗费的劳动强度比较大，测试周期比较长，操作比较复杂，还会产生二次污染。

近年来，水质监测领域出现了一种基于UV-Vis光谱法的水质监测方法，由于其不会产生二次污染，信息潜力高，检测速度快，操作方便，因此得到了越来越广泛的应用，这种方法的主要原理是：物质分子由于其本身结构特性影响，可在不同的光谱曲线内产生不一样的吸收峰。但这一方法也存在灵活性差和受窗口污染影响较大等问题，而且由于制造成本高，至今无法构建广泛分布的节点式水质监测系统。我国现有的水质监测系统大多设计复杂，自动监测站数量比较少且灵活性比较差，而以监测船和监测车为主的移动监测设备又存在体积大、成本高和难以大范围推广的缺点，此外，该现有技术往往应用于单体或者小规模的水质监测系统中，因此数据整合效率低，无法有效预测水质的发展趋势。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于多波长吸光度的水质监测方法、仪器和系统，能够消除窗口污染和水体浊度的影响，实时在线反映水体污染状况，实现更加准确高效且环境友好的水质在线监测，而且能够减小仪器的整体体积，降低制造成本，且监测节点可广泛布点，构成分布式实时水质监测网络，利用无线通信模块传输数据至终端分析，可大大提高数据利用率。

本发明提供的一种基于多波长吸光度的水质监测方法，包括：

利用至少两种波长的可见光照射水体；

接收穿过所述水体产生的可见波段吸光度数据；

对所述可见波段吸光度数据进行拟合，得到紫外波段的与窗口污染和水体浊度相对应的补偿吸光度数据；

利用预设紫外波段光线照射所述水体，接收紫外波段实测吸光度数据；

从所述紫外波段实测吸光度数据中减去所述补偿吸光度数据，得到所述紫外波段的真实吸光度数据；

根据所述真实吸光度数据计算所述水体的水质参数；

利用无线方式将所述水质参数发射到水质监测终端。

优选的，在上述基于多波长吸光度的水质监测方法中，所述水质参数包括所述水体的COD和硝酸盐、亚硝酸盐含量。

优选的，在上述基于多波长吸光度的水质监测方法中，所述利用至少两种波长的可见光照射水体为：

利用波长分别为385nm和405nm的两种可见光照射水体。

优选的，在上述基于多波长吸光度的水质监测方法中，利用LED光源发射所述可见光照射水体。

优选的，在上述基于多波长吸光度的水质监测方法中，利用光电二极管接收穿过所述水体的光强信息并转化为电信号，经过计算后得到产生的可见波段吸光度数据；

利用光电二极管接收穿过所述水体的光强信息并转化为电信号，经过计算后得到产生的紫外波段实测吸光度数据。