[發(fā)明專利]一種區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)及運行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310537367.2
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103578256A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃廷磊;林科;覃志松;劉杰;張姿;張紀元;甘國寧;梁海;盧艷梅
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01N33/18;G06F17/30;G01N27/26
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

1.一種區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)測管理系統(tǒng)和安裝在待監(jiān)測區(qū)域各水域內(nèi)的1～1024個監(jiān)測終端，其特征在于：

各監(jiān)測終端與監(jiān)測管理系統(tǒng)經(jīng)通用無線分組業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)連接，各監(jiān)測終端有其GPS定位信息和唯一的編碼存儲于監(jiān)測管理系統(tǒng)；所述監(jiān)測管理系統(tǒng)為計算機系統(tǒng)，包括中心處理器及其所連接的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊和數(shù)據(jù)庫管理模塊和顯示器，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊連接數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫存儲各監(jiān)測終端的GPS信息、GIS信息以及各監(jiān)測終端檢測其所處位置的相關(guān)重金屬濃度的歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)，中心處理器還連接顯示器和/或用戶終端；

每臺監(jiān)測終端包括檢測模塊、主控模塊和電源模塊，電源模塊為監(jiān)測終端各部件提供電源，主控模塊包括嵌入式處理器及其連接的時鐘子模塊和GPRS子模塊，檢測模塊包括溫度傳感器和重金屬電化學(xué)傳感器陣列，溫度傳感器的電信號輸出端接入主控模塊嵌入式處理器，重金屬電化學(xué)傳感器陣列的電信號輸出端接入信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路接入主控模塊嵌入式處理器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

所述監(jiān)測終端的電源模塊包括太陽能電池板、充電電池及充放電管理電路，太陽能電池板和充電電池均與充放電管理電路連接，充放電管理電路的輸出為電源模塊的輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

所述監(jiān)測終端的重金屬電化學(xué)傳感器陣列為包括鉛、鎘、汞、銅離子電極的重金屬電化學(xué)傳感器陣列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

所述監(jiān)測終端在待監(jiān)測區(qū)域各江、河、湖、水庫自然水體內(nèi)均布，且在支流匯流處、工廠排水口、生活污水排水口加裝。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

所述監(jiān)測管理系統(tǒng)連接服務(wù)器，所述監(jiān)測管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)置在服務(wù)器內(nèi)，監(jiān)測管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理模塊連接服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

所述數(shù)據(jù)庫中還存儲有標準號為GB38382002的中國國家標準《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中相關(guān)重金屬允許的濃度標準值和相關(guān)重金屬濃度增量的報警值；每種重金屬濃度由0至國家標準允許的濃度值，均分為五級濃度，0至一級濃度為Ⅰ類水質(zhì)，一級至二級濃度為Ⅱ類水質(zhì)，如此類推，四級至五級濃度（即國家標準允許的濃度值）為Ⅴ類水質(zhì)，超過國家標準允許的濃度值為Ⅵ類水質(zhì)，即污染水質(zhì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

所述監(jiān)測管理系統(tǒng)的中心處理器還接有報警模塊，其內(nèi)包括聲光報警電路。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域水環(huán)境重金屬監(jiān)測系統(tǒng)的運行方法，其特征在于：

各監(jiān)測終端的檢測模塊的溫度傳感器檢測所處水環(huán)境的溫度，重金屬電化學(xué)傳感器陣列檢測所處水環(huán)境的相關(guān)重金屬濃度，主控模塊嵌入式處理器根據(jù)時鐘子模塊的信號定時采集檢測模塊的溫度數(shù)據(jù)和各重金屬濃度數(shù)據(jù)，所采集的數(shù)據(jù)和本監(jiān)測終端編碼一起經(jīng)GPRS子模塊通用無線分組業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)測管理系統(tǒng)；

監(jiān)測管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊收到各監(jiān)測終端發(fā)來的數(shù)據(jù)后，傳送到中心處理器，中心處理器將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)分析處理模塊，同時通過數(shù)據(jù)庫管理模塊將數(shù)據(jù)按監(jiān)測終端編碼和時間存儲到數(shù)據(jù)庫；

數(shù)據(jù)分析處理模塊根據(jù)當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)對重金屬濃度數(shù)據(jù)進行補償計算，所得當(dāng)前重金屬濃度數(shù)據(jù)與該監(jiān)測終端所處位置的歷史數(shù)據(jù)對比、分析，得到分析結(jié)果的圖像或圖表送入中心處理器；

監(jiān)測管理系統(tǒng)的中心處理器將數(shù)據(jù)分析處理模塊所得的分析結(jié)果和根據(jù)該監(jiān)測終端編碼得到的其所處位置的GPS數(shù)據(jù)、GIS地形數(shù)據(jù)送入顯示器和/或用戶終端顯示。