[發(fā)明專(zhuān)利]一種檢測(cè)水中POPS類(lèi)物質(zhì)的智能化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711290929.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108362845B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪濱;黃報(bào)遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/18
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/18;G01N30/00;G01N1/10
• 代理公司: 北京棧橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉亞娟

1.一種檢測(cè)水中POPS類(lèi)物質(zhì)的智能化系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能化系統(tǒng)包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集單元、自動(dòng)采樣單元、POPS類(lèi)物質(zhì)檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)分析處理單元、智能預(yù)警單元、主控制單元；所述的環(huán)境數(shù)據(jù)采集單元包括對(duì)水的溫度、PH、溶解氧量、濁度、電導(dǎo)率的數(shù)據(jù)采集，所述的自動(dòng)采樣單元包括自動(dòng)采樣器和樣品預(yù)處理裝置，所述的樣品預(yù)處理裝置包括樣品的提取濃縮及純化，所述的POPS類(lèi)物質(zhì)檢測(cè)單元包括定性檢測(cè)和定量檢測(cè)，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元與POPS類(lèi)物質(zhì)檢測(cè)單元及環(huán)境數(shù)據(jù)采集單元連接，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括每個(gè)樣品的檢測(cè)數(shù)據(jù)及外源輸入數(shù)據(jù)，所述的外源輸入數(shù)據(jù)包括標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)及歷史樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)，所述的數(shù)據(jù)分析處理單元與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元連接，所述的數(shù)據(jù)分析處理單元對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后確定水中有機(jī)物的種類(lèi)和含量，并通過(guò)色譜分析儀產(chǎn)生相應(yīng)的圖譜信息，并提出相應(yīng)的處理意見(jiàn)，所述的智能預(yù)警單元與數(shù)據(jù)分析處理單元連接，所述的智能預(yù)警單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理單元的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)比做出預(yù)警提示，所述的主控制單元內(nèi)置有多個(gè)數(shù)據(jù)模塊，所述的主控制單元由控制電路和核心處理器構(gòu)成；

所述的樣品的提取濃縮采用的方法為萃取法、超聲波提取法、熱提取法中的任意一種；樣品的純化采用的方法為硅膠柱層析法；

所述的智能預(yù)警單元內(nèi)預(yù)設(shè)有水中POPS類(lèi)物質(zhì)正常含量的數(shù)值范圍，所述的智能預(yù)警單元為語(yǔ)音播報(bào)預(yù)警器；

所述的POPS類(lèi)物質(zhì)檢測(cè)單元通過(guò)設(shè)置生物檢測(cè)抗體、激光發(fā)射器，依據(jù)生物檢測(cè)法、激光檢測(cè)法定性定量的測(cè)定水中POPS類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)和含量，并與色譜分析儀連接，形成對(duì)應(yīng)的色譜圖；

所述的數(shù)據(jù)分析處理單元包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化程序、數(shù)據(jù)對(duì)比程序、數(shù)據(jù)描述程序，所述的數(shù)據(jù)分析處理單元將通過(guò)環(huán)境數(shù)據(jù)采集單元和POPS類(lèi)物質(zhì)檢測(cè)單元接收到的基帶信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化程序轉(zhuǎn)化成原始數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比程序與外源輸入信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果和原始數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化程序轉(zhuǎn)化為可接收的基帶信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)描述程序進(jìn)行數(shù)據(jù)表達(dá)；

所述的智能預(yù)警單元內(nèi)預(yù)設(shè)有水中POPS類(lèi)物質(zhì)正常含量的數(shù)值范圍，所述的智能預(yù)警單元為語(yǔ)音播報(bào)預(yù)警器，當(dāng)樣品中POPS類(lèi)物質(zhì)含量超過(guò)正常范圍，智能預(yù)警器會(huì)通過(guò)語(yǔ)音提示檢測(cè)者；

所述的自動(dòng)采樣器包括采樣瓶(1)、采樣連接頭(2)、卷?yè)P(yáng)機(jī)(3)、采樣管(4)、保溫槽(5)、抽水泵(6)、過(guò)濾頭(7)、配重器(8)、控制器(9)和電源(10)，所述采樣連接頭(2)共1-10個(gè)，采樣連接頭(2)內(nèi)部設(shè)有緩存腔(21)，采樣連接頭(2)的左下方設(shè)有進(jìn)水口(22)，采樣連接頭(2)的右上方設(shè)有出水口(23)，相鄰兩個(gè)采樣連接頭(2)的進(jìn)水口(22)和出水口(23)通過(guò)直導(dǎo)管(11)相連，所述采樣管(4)纏繞在所述卷?yè)P(yáng)機(jī)(3)的卷軸上，采樣管(4)的上端與首端采樣連接頭(2)的所述進(jìn)水口(22)相連，所述過(guò)濾頭(7)設(shè)置在采樣管(4)的下端，所述配重器(8)連接在過(guò)濾頭(7)的下方，配重器(8)內(nèi)設(shè)有位置傳感器(81)，所述抽水泵(6)的進(jìn)水管(61)與末端采樣連接頭(2)的所述出水口(23)相連，所述進(jìn)水管(61)的對(duì)側(cè)設(shè)有排水管(62)，所述采樣瓶(1)通過(guò)電磁比例計(jì)量閥(12)一一對(duì)應(yīng)連接在采樣連接頭(2)的下方，采樣瓶(1)的瓶身位于所述保溫槽(5)內(nèi)，所述控制器(9)分別通過(guò)導(dǎo)線與卷?yè)P(yáng)機(jī)(3)、抽水泵(6)、位置傳感器(81)相連，所述電源(10)分別與抽水泵(6)和卷?yè)P(yáng)機(jī)(3)電性連接；

所述保溫槽(5)內(nèi)豎直方向設(shè)有呈階梯狀的1-10個(gè)隔室(51)，從第二個(gè)所述隔室(51)開(kāi)始依次設(shè)有墊座(52)；

所述過(guò)濾頭(7)為圓柱狀，由外到內(nèi)依次是柵格層(71)、大孔樹(shù)脂層(72)、玻璃纖維膜層(73)和中空腔(74)；

自動(dòng)采樣器的工作方法包括以下步驟：

S1:將采樣瓶( 1) 依次通過(guò)電磁比例計(jì)量閥(12)連接在采樣連接頭(2)下方，并對(duì)采樣瓶(1)與采樣連接頭(2)一一對(duì)應(yīng)編號(hào)，再將采樣瓶(1)放置到保溫槽(5)對(duì)應(yīng)位置；通過(guò)直導(dǎo)管(11)連接相鄰的采樣連接頭(2)的進(jìn)水口(22)、出水口(23)，采樣管(4)的上端與首端采樣連接頭(2)的進(jìn)水口(22)相連，抽水泵(6)的進(jìn)水管(61)與末端采樣連接頭(2)的出水口(23)相連；

S2:通過(guò)控制器(9)控制卷?yè)P(yáng)機(jī)(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得采樣管(4)下端沒(méi)入水中，通過(guò)位置傳感器(81)反饋確定到達(dá)指定位置，開(kāi)啟抽水泵(6)，將水源利用抽水泵(6)從過(guò)濾頭(7)抽入，直至抽水泵(6)的排水管(62)有連續(xù)水流流出，用于排出采樣管(4)內(nèi)部空氣；

S3:通過(guò)控制器(9)控制第一個(gè)采樣連接頭(2)下方的電磁比例計(jì)量閥(12)打開(kāi)，第一個(gè)水樣流入第一個(gè)采樣瓶(1)內(nèi)，達(dá)到指定容積時(shí)第一個(gè)電磁比例計(jì)量閥(12)關(guān)閉；

S4:換下一個(gè)采樣點(diǎn)，先利用抽水泵(6)直接泵抽，并從排水管(62)排出連續(xù)水流1min，排空采樣管(4)內(nèi)原有水樣，打開(kāi)第二個(gè)電磁比例計(jì)量閥(12)，第二個(gè)水樣流入第二個(gè)采樣瓶(1)內(nèi)，依次類(lèi)推，直至所有采樣瓶(1)裝滿。