[发明专利]水质监测系统以及水质监测激光器

权利要求书

1.一种水质监测系统，其特征在于，所述水质监测系统包括激光发射模块、接收模块以及信号处理模块，所述接收模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接，所述信号处理模块的输出端与上位机连接；其中，

所述激光发射模块，用于发射预设倍频波长激光至待测污水，以激发所述待测污水反馈后向散射光信号；

所述接收模块，用于接收所述待测污水反馈的后向散射光信号，并将所述后向散射光信号发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块，用于对所述后向散射光信号进行信号处理，得到目标数字信号，对所述目标数字信号进行数字信号处理，得到水体污染信息，并将所述水体污染信息反馈至所述上位机。

2.如权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于，所述信号处理模块包括依次连接的滤光电路、光电转换电路以及处理电路；其中，

所述滤光电路，用于对所述后向散射光信号进行滤光，得到光强信号，并将所述光强信号发送至所述光电转换电路；

所述光电转换电路，用于对所述光强信号进行信号转换，得到电信号，并将所述电信号发送至所述处理电路；

所述处理电路，用于对所述电信号进行信号处理，得到目标数字信号，对所述目标数字信号进行数字信号处理，得到水体污染信息，并将所述水体污染信息反馈至上位机。

3.如权利要求2所述的水质监测系统，其特征在于，所述滤光电路包括滤光片轮、电机控制电路以及步进电机，所述滤光片轮由若干滤光片组成，所述滤光片为不同波长的窄带干涉滤光片，所述滤光片安装在圆形转盘上组成滤光片轮；其中，

所述电机控制电路，用于在接收到所述后向散射光信号时，发送电机控制信号至步进电机，以使所述步进电机基于所述电机控制信号带动所述滤光片轮转动；

所述滤光片轮，用于在转动时对所述后向散射光信号进行滤光得到光强信号，并将所述光强信号发送至所述光电转换电路。

4.如权利要求2所述的水质监测系统，其特征在于，所述光电转换电路包括电荷耦合器件、光电倍增管或光电二极管。

5.如权利要求2所述的水质监测系统，其特征在于，所述处理电路包括依次连接的信号调理单元以及单片机；其中，

所述信号调理单元，用于对所述电信号进行信号调理，得到目标数字信号，并将所述目标数字信号发送至所述单片机；

所述单片机，用于对所述目标数字信号进行数字信号处理，得到所述待测污水在荧光特征峰处的归一化荧光强度，根据所述归一化荧光强度确定水体污染信息，并将所述水体污染信息反馈至上位机。

6.如权利要求5所述的水质监测系统，其特征在于，所述水质监测系统还包括激光驱动模块，所述激光驱动模块分别与所述激光发射模块和所述单片机连接；其中，

所述单片机，还用于发送激光驱动控制信号至所述激光驱动模块；

所述激光驱动模块，用于接收所述激光驱动控制信号，并根据所述激光驱动控制信号分别生成锯齿波信号和正弦波信号；

所述激光驱动模块，还用于根据所述锯齿波信号与所述正弦波信号叠加生成激光驱动信号，并将所述激光驱动信号发送至所述激光发射模块，以使所述激光发射模块基于所述激光驱动信号发射预设倍频波长激光至待测污水。

7.如权利要求6中所述的水质监测系统，其特征在于，所述激光驱动模块包括：信号发生器、模数转换器以及驱动芯片，所述信号发生器的输入端和所述模数转换器的输入端分别与所述单片机的输出端连接，所述信号发生器的输出端和所述模数转换器的输出端与所述驱动芯片的输入端连接，所述驱动芯片的输出端与所述激光发射模块的驱动控制端连接，其中，

所述模数转换器，用于接收所述激光驱动控制信号，并根据所述激光驱动控制信号生成锯齿波信号；

所述信号发生器，用于接收所述激光驱动控制信号，并根据所述激光驱动控制信号生成正弦波信号；

所述驱动芯片，用于接收所述锯齿波信号与所述正弦波信号叠加得到的叠加信号，根据所述叠加信号生成激光驱动信号，并将所述激光驱动信号发送至所述激光发射模块。