[發明專利]一種工業水質重金屬含量智能監控系統

在審

• 申請號: 201610274780.8
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105784800A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 胡曉榮;俞娟;胡瑜
• 申請（專利權）人: 無錫昊瑜節能環保設備有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/333;G05B19/048
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種離子濃度檢測系統，尤其涉及一種工業水質重金屬含量智能監控系 統，屬于自動檢測控制領域。

背景技術

重金屬指比重大于5的金屬,(一般指密度大于4.5克每立方厘米的金屬)約有45 種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等.盡管錳、銅、鋅等重 金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所 必須,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。

如汞中毒的臨床表現有,全身癥狀為頭痛、頭昏、乏力、發熱.口腔及消化道癥狀表 現為齒齦紅腫酸痛、糜爛出血、牙齒松動、齦槽溢膿,口腔有臭味,并有惡心、嘔吐、食 欲不振、腹痛、腹瀉.皮膚接觸可出現紅色斑丘疹,以四肢及頭面部分布較多。少數患者 可有腎損害,個別嚴重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困難、紺紫等急性間質性肺炎的表現。

農用土壤是受人類活動強烈影響的一類特殊土壤，其環境質量與人們的身體健康密 切相關。土壤污染源主要來自工業“三廢”和農藥、化肥的大量使用，污染物可通過灌 溉水進人土壤，也可通過大氣污染、空中的顆粒物(含重金屬和致癌物質等)干濕沉降造 成土壤污染，隨著時間的推移，農田表層土壤鉛、銅、鋅、汞等重金屬含量有增加的趨 勢。由于農作物的吸收作用，重金屬元素從土壤中遷移轉化到農作物根莖葉及果實中去， 從而連帶造成農作物的重金屬污染，危及人們的健康水平。因此，如何快速而又簡便地 實現蔬菜生產基地土壤重金屬含量的在線測量成為了一個至關重要的現實問題。

例如申請號為“201320688736.3”的一種區域水環境重金屬監測系統，該系統包括 監測管理系統和經GPRS與之相聯的多個監測終端。監測管理系統中心處理器連接數據 收發、數據分析處理和數據庫管理模塊，還連接顯示器/用戶終端，數據收發模塊連接 存儲各監測終端的GPS、GIS以及相關重金屬濃度的數據庫。各監測終端的主控模塊包 括嵌入式處理器及時鐘和GPRS子模塊，檢測模塊包括溫度傳感器和重金屬電化學傳感 器陣列。運行時監測終端所測水環境的溫度和重金屬濃度發送到監測管理系統存儲并顯 示。數據分析處理模塊將其與標準值和歷史數據對比，當為污染水質或某種重金屬濃度 突升則報警。該系統在檢測精度和方式上有待進一步提升。

又如申請號為“201410291064.1”的一種二次加樣重金屬離子濃度測試方法，包括 如下步驟：對水樣進行預處理；配制重金屬離子濃度為Cs的標準樣品溶液和電解液； 電解槽中加入體積為V0的電解液，電解槽中加入體積為Vx的水樣，從電流-電壓曲線 上得到對應的峰高h1；電解液中加入體積為Vx的水樣，從電流-電壓曲線上得到對應 的峰高h2；電解槽中加入體積為Vs的標準樣品，從電流-電壓曲線得到對應的峰高h3； 重金屬離子濃度采用三點算法計算，得到重金屬離子濃度Cx，并且計算平均誤差。該 發明解決峰高-濃度曲線不過坐標零點的問題，減少峰高-濃度曲線的非線性對測量結果 的影響。該發明成本較高，操作復雜，在檢測方式上有待進一步提升。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種工業水質重金屬含 量智能監控系統。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種工業水質重金屬含量智能監控系統，包含檢測終端以及與其連接的遠程監控終 端，所述檢測終端包含微控制器模塊、離子濃度檢測模塊、電壓放大器、模數轉換器、 數據傳輸模塊和電源模塊，所述離子濃度檢測模塊依次通過電壓放大器、模數轉換器連 接微控制器模塊，所述數據傳輸模塊和電源模塊分別連接在微控制器模塊的相應端口 上；所述遠程監控終端包含控制器模塊以及分別與其連接的射頻識別模塊、顯示模塊、 數據存儲模塊；

離子濃度檢測模塊，用于對汞離子電極產生的模擬電壓信號進行采集；

電壓放大器，用于將模擬電壓信號進行放大處理；

模數轉換器，用于將放大后的模擬電壓信號轉化成數字信號，進而上傳至微控制器 模塊；

微控制器模塊，用于根據接收額數字信號進行計算處理得出待測水質的重金屬含 量；

數據傳輸模塊，用于將微控制器模塊計算出的重金屬含量傳輸至遠程監控終端；

射頻識別模塊，用于識別接收數據傳輸模塊傳輸的重金屬含量，同時傳輸至控制器 模塊；

顯示模塊，用于實時顯示控制器模塊接收的重金屬含量；