[發明專利]利用水生生物新陳代謝實現在線監測環境的系統及方法

有效

• 申請號: 201610344648.X
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN106053781B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 任宗明;齊魯慧子;李尚戈;任晴;邢娜;張婷婷;王煒亮;張英;王丞;劉躍丹
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G01N33/50
• 分類號: G01N33/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.利用水生生物新陳代謝實現在線監測環境的系統，其特征是，包括設置于水箱中的呼吸室，所述呼吸室通過管道與液流泵相連，所述液流泵通過三通閥與水箱相連，水箱中注入一定量的待測水，水生生物放置于注滿待測水的呼吸室中，液流泵為待測水的流動提供動力；

所述三通閥與液流泵之間的管路上設置有溶解氧檢測裝置及二氧化碳檢測裝置，所述水箱中設有用于檢測水生生物新陳代謝參數的生物信號采集裝置；

所述溶解氧檢測裝置、二氧化碳檢測裝置及生物信號采集裝置均與數據采集器相連，所述數據采集器將檢測到的數據傳輸至監控中心及數字控制器，數字控制器根據接收的數據控制三通閥的工作狀態，監控中心根據接收的數據判斷待測水對水生生物的新陳代謝的影響；

所述溶解氧檢測裝置及二氧化碳檢測裝置分別為溶解氧傳感器及二氧化碳傳感器，生物信號采集裝置包括氨氮傳感器、PH傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、鹽度傳感器及磷傳感器；

所述液流泵與呼吸室之間的連接管路上設置有壓力傳感器，用于監測氣壓。

2.如權利要求1所述的利用水生生物新陳代謝實現在線監測環境的系統，其特征是，所述呼吸室的大小可調節，以適應不同大小的水生生物，待測水的流速可通過液流泵進行調節。

3.如權利要求1所述的利用水生生物新陳代謝實現在線監測環境的系統，其特征是，所述監控中心將采集到的各個數據以文本文檔的格式輸出。

4.如權利要求3所述的利用水生生物新陳代謝實現在線監測環境的系統，其特征是，所述監控中心包括服務器及客戶端。

5.采用權利要求1-4任一所述的利用水生生物新陳代謝實現在線監測環境系統的方法，其特征是，包括：

各指標數據的采集：在水箱中注入一定量的待測水,將水生生物放置于注滿待測水的呼吸室中，液流泵為待測水的流動提供動力，隨著水生生物的呼吸作用，呼吸室中的水流至水箱中的傳感器，傳感器會通過數據采集器將采集到的信號以數字化的形式傳輸至監控中心；

數據的處理：通過生物信號采集裝置將采集到的各個數據以文本文檔的格式輸出，在監控中心中利用Matlab對數據進行標準化歸一化處理，根據各參數的不同數據，綜合地判斷不同的水環境對水生生物新陳代謝的影響；

利用水生生物新陳代謝監測水環境：在不同的環境條件下，分別采集二氧化碳、PH、磷、溶解氧、氨氮、氣壓、溫度、鹽度環境指標，通過監控中心輸出的數據以及處理所得的圖像，對比實驗組與空白組的數據差異，若有變化，則證明待測水對水生生物的新陳代謝產生了不良的影響；若無變化，則證明待測水對水生生物的新陳代謝無影響或影響甚微。