[發(fā)明專利]一種基于改進RBFNN算法的多功能水下水質自動監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109270017A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 嚴如強;楊建勇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N33/18;G06K9/62
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

1.一種基于改進RBFNN算法的多功能水下水質自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括上位機和監(jiān)測儀，上位機包括Labview界面設計部分及Python數(shù)據(jù)處理部分，上位機通過Labview設計GUI界面，借助內部接口函數(shù)調用Python函數(shù)采用改進RBFNN算法完成樣本數(shù)據(jù)處理，先將樣本數(shù)據(jù)集分為測試集和訓練集，用訓練集訓練改進RBFNN模型，用訓練好的改進RBFNN模型對測試集樣本數(shù)據(jù)進行離線分類處理，所述樣本數(shù)據(jù)是從SD卡數(shù)據(jù)動態(tài)存取模塊讀取到上位機的、由多個測量得到的水質參數(shù)組成的數(shù)據(jù)集；并設計GUI界面對結果進行顯示；

監(jiān)測儀包括可伸縮固定支架、盒體、下位機、滑動模塊和電源模塊，其中：

可伸縮固定支架下端固定于水中，用于固定整個監(jiān)測儀；

盒體密封，頂端開有一孔，盒體外部置有一個測量開關，盒體內壁設有防水層，且下位機和電源模塊位于防水層里面；

下位機用于控制滑動模塊和采集水質參數(shù)數(shù)據(jù)，并將采集的水質參數(shù)數(shù)據(jù)上傳至上位機；

滑動模塊用于連接盒體與可伸縮固定支架；

電源模塊為監(jiān)測儀各模塊供電；

下位機控制滑動模塊，使盒體在垂直方向上上下移動，進而采集不同水深的多個水質參數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進RBFNN算法的多功能水下水質自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：可伸縮固定支架包括上下兩節(jié)不銹鋼鐵管，上節(jié)為伸縮節(jié)，下節(jié)為固定節(jié)，伸縮節(jié)下端帶有一個彈簧插銷，固定節(jié)上分布有多個與彈簧插銷配合的固定孔，當把彈簧插銷插到不同的固定孔時，整個可伸縮固定支架具有不同的高度，伸縮節(jié)和固定節(jié)通過彈簧插銷和固定孔固定連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進RBFNN算法的多功能水下水質自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：下位機包括單片機、多通道分光光度測量水質模塊和數(shù)據(jù)存取模塊，單片機包括控制單元、外部RTC、外部晶振、信號調理放大電路和多通道ADC轉換模塊，多通道分光光度測量水質模塊包括固定底座、雙通道分光光度器、試管固定裝置、硅光電池傳感器1、硅光電池傳感器2、紫外光源1、紫外光源2、滴定槽和水閥，雙通道分光光度器固定在固定底座上，在試管固定裝置內壁設有光路通斷開關，用于盛放待測試劑的試管放置在試管固定裝置內，且試管開口正對盒體頂部開孔，水閥設置于試管固定裝置上端，當待測水質灌滿至液面在水閥以上時，控制單元控制水閥閉合，打開滴定槽滴定當前試管內的水質；外部RTC和外部晶振均與控制單元連接，控制單元通過輸出PWM波控制兩個紫外光源發(fā)出不同強度及頻率的紫外光，紫外光分別經過分光光度器內部通道照射到對應的硅光電池傳感器上，然后光信號經過硅光電池傳感器轉換為電信號，并輸入信號調理放大電路對該電信號進行放大處理，最后經過多通道ADC轉換模塊輸入控制單元處理。