本发明专利技术涉及水质监测，具体涉及一种走航式地表水总磷测量方法及系统，打开智能无人船船上电源系统，检查智能无人船及总磷检测设备状态是否正常；规划走航路线，并设置走航船速；智能无人船启动走航模式，按照设定走航路线、走航船速自动航行；总磷检测设备启动总磷连续测样模式；对当前测量值与检测位置进行对齐处理；将对齐处理后的数据保存至船载工控机和云服务器；走航结束，停止连续测样，待消解室内水样处理完毕后断开电源；基于原始数据在地图上生成反映总磷空间分布的热力图，并生成总磷分布报告；本发明专利技术提供的技术方案能够克服无法满足地表水总磷参数在时间、空间上的密集监测需求，以及无法精确判断异常测量数据具体位置的缺陷。缺陷。缺陷。
【技术实现步骤摘要】
一种走航式地表水总磷测量方法及系统
[0001]本专利技术涉及水质监测，具体涉及一种走航式地表水总磷测量方法及系统。
技术介绍
[0002]随着人们对水质环境监测的要求越来越高，对水质数据在时间、空间上的需求也越来越高，所以无人船在当前水质监测领域的应用越来越多。
[0003]水质五参数等一些可用电极法快速检测的传感器已经搭载在不少无人船上，但是没有一种简单有效的手段能够监测整个水域的总磷参数。当前，地表水总磷监测一般使用固定站，并利用国标法进行总磷检测，这种总磷监测方法具有两个缺点：一是监测范围有限，无法精确判断参数异常的具体位置，二是使用国标法的检测时间较长，一般一个检测点最快也需要15分钟以上才能得到检测数据。所以现有的总磷测量方法无法满足地表水总磷参数在时间、空间上的密集监测需求。
技术实现思路
[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种走航式地表水总磷测量方法及系统，能够有效克服现有技术所存在的无法满足地表水总磷参数在时间、空间上的密集监测需求，以及无法精确判断异常测量数据具体位置的缺陷。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]一种走航式地表水总磷测量方法，包括以下步骤：
[0009]S1、打开智能无人船船上电源系统，船上设备上电；
[0010]S2、检查智能无人船及总磷检测设备状态是否正常，若正常则进入S3，否则停止工作；
[0011]S3、规划走航路线，并设置走航船速；
[0012]S4、智能无人船启动走航模式，按照设定走航路线、走航船速自动航行；
[0013]S5、总磷检测设备启动总磷连续测样模式；
[0014]S6、对当前测量值与检测位置进行对齐处理；
[0015]S7、将对齐处理后的数据保存至船载工控机和云服务器；
[0016]S8、走航结束，停止连续测样，待消解室内水样处理完毕后断开电源；
[0017]S9、基于原始数据在地图上生成反映总磷空间分布的热力图，并生成总磷分布报告。
[0018]优选地，S5中总磷检测设备启动总磷连续测样模式，包括：
[0019]S51、总磷检测设备按照一定频率进样，并将各检测点与采样时对应GPS位置、时间记录至检测点信息表；
[0020]S52、总磷检测设备进行流水化消解；
[0021]S53、总磷检测设备进行显示与比色测量，得到当前测量值；
[0022]其中，在总磷检测设备启动总磷连续测样模式的过程中，需要实时监测总磷检测设备状态是否正常，当总磷检测设备状态不正常时，停止测量。
[0023]优选地，S51中总磷检测设备按照一定频率进样，包括：
[0024]通过采水蠕动泵联动计量管对待测水样进行自动计量，氧化剂微量泵将氧化剂瓶中的氧化剂导入管路，前置蠕动泵与旋转阀配合将氧化剂、待测水样分别导入消解箱内部的消解管进行消解，消解箱内部的消解室电热丝进行加热并保持合适温度。
[0025]优选地，S52中总磷检测设备进行流水化消解，包括：
[0026]消解过程中，前置蠕动泵与旋转阀配合向消解管进样，并通过后置蠕动泵将消解管中已完成消解的消解液泵出。
[0027]优选地，S53中总磷检测设备进行显示与比色测量，包括：
[0028]后置蠕动泵将消解液推入显色箱内部的测量管，还原剂微量泵从还原剂瓶中抽取适量还原剂，显示剂微量泵从显色剂瓶中抽取适量显色剂，加入测量管进行显色反应，然后测量吸收，排空并清洗比色管；
[0029]整个显色反应过程中，都由显色箱内部的显色箱电热丝保持显色温度的稳定。
[0030]优选地，S6中对当前测量值与检测位置进行对齐处理，包括：
[0031]基于检测点信息表及采样时间对当前测量值与GPS位置进行匹配。
[0032]一种走航式地表水总磷测量系统，包括智能无人船和安装于智能无人船上的总磷检测设备，所述总磷检测设备内部依次设有采水蠕动泵、前置蠕动泵、消解室、后置蠕动泵和显色箱；
[0033]所述采水蠕动泵与前置蠕动泵之间设有氧化剂瓶，所述氧化剂瓶上设有氧化剂微量泵，所述消解室内部设有消解管、消解室电热丝，所述消解室上设有连接前置蠕动泵、后置蠕动泵的通过旋转阀头选择对应接入消解管通道的旋转阀；
[0034]所述显色箱内部设有测量管、显色箱电热丝，所述测量管通过还原剂微量泵、显色剂微量泵分别接入还原剂瓶、显色剂瓶。
[0035]优选地，所述智能无人船上还设有船载工控机、通信系统和船上电源系统，所述船载工控机控制总磷检测设备工作，读取、存储总磷检测设备采集的检测数据至本地，并通过通信系统将数据存储至云服务器。
[0036]优选地，所述船载工控机与总磷检测设备之间通过RS232接口通信，并使用modbus通信协议。
[0037]优选地，还包括设置于采水蠕动泵、前置蠕动泵之间的用于对采水蠕动泵采集的待测水样进行自动计量的计量管。
[0038](三)有益效果
[0039]与现有技术相比，本专利技术所提供的一种走航式地表水总磷测量方法及系统，具有以下有益效果：
[0040]1)消解阶段通常最短时间在10
‑
15分钟，无法通过加温加压等方式缩短，本申请引入流水化消解的方法来缩短消解时间，显色反应在室温下通常需要10
‑
13分钟，本申请通过外部加热提高显色温度的方法提升显色效率，将显色时间控制在3分钟以内，从而能够满足地表水总磷参数在时间、空间上的密集监测需求；
[0041]2)总磷检测设备在进样时，将各检测点与采样时对应GPS位置、时间记录至检测点信息表，在得到测量值后基于检测点信息表及采样时间对当前测量值与GPS位置进行匹配，并在地图上生成反映总磷空间分布的热力图，从而能够清楚、直观地监测整个水域的总磷参数，并且还能够精确判断异常测量数据对应的具体位置信息。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]图1为本专利技术的流程示意图；
[0044]图2为本专利技术中智能无人船的示意图；
[0045]图3为本专利技术图2中总磷检测设备内部各构件的连接关系示意图；
[0046]图4为本专利技术中智能无人船上的通信关系示意图。
具体实施方式
[0047]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种走航式地表水总磷测量方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、打开智能无人船(1)船上电源系统，船上设备上电；S2、检查智能无人船(1)及总磷检测设备(2)状态是否正常，若正常则进入S3，否则停止工作；S3、规划走航路线，并设置走航船速；S4、智能无人船(1)启动走航模式，按照设定走航路线、走航船速自动航行；S5、总磷检测设备(2)启动总磷连续测样模式；S6、对当前测量值与检测位置进行对齐处理；S7、将对齐处理后的数据保存至船载工控机和云服务器；S8、走航结束，停止连续测样，待消解室(206)内水样处理完毕后断开电源；S9、基于原始数据在地图上生成反映总磷空间分布的热力图，并生成总磷分布报告。2.根据权利要求1所述的走航式地表水总磷测量方法，其特征在于：S5中总磷检测设备(2)启动总磷连续测样模式，包括：S51、总磷检测设备(2)按照一定频率进样，并将各检测点与采样时对应GPS位置、时间记录至检测点信息表；S52、总磷检测设备(2)进行流水化消解；S53、总磷检测设备(2)进行显示与比色测量，得到当前测量值；其中，在总磷检测设备(2)启动总磷连续测样模式的过程中，需要实时监测总磷检测设备(2)状态是否正常，当总磷检测设备(2)状态不正常时，停止测量。3.根据权利要求2所述的走航式地表水总磷测量方法，其特征在于：S51中总磷检测设备(2)按照一定频率进样，包括：通过采水蠕动泵(201)联动计量管(204)对待测水样进行自动计量，氧化剂微量泵(203)将氧化剂瓶(202)中的氧化剂导入管路，前置蠕动泵(205)与旋转阀(209)配合将氧化剂、待测水样分别导入消解箱(206)内部的消解管(207)进行消解，消解箱(206)内部的消解室电热丝(208)进行加热并保持合适温度。4.根据权利要求2所述的走航式地表水总磷测量方法，其特征在于：S52中总磷检测设备(2)进行流水化消解，包括：消解过程中，前置蠕动泵(205)与旋转阀(209)配合向消解管(207)进样，并通过后置蠕动泵(210)将消解管(207)中已完成消解的消解液泵出。5.根据权利要求2所述的走航式地表水总磷测量方法，其特征在于：S53中总磷检测设备(2)进行显示与比色测量，包括：后置蠕动泵(210)将消解液推入显色箱(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李治洋，汤永报，周培双，项五八，周磊，唐怀武，许涛，
申请(专利权)人：杭州春来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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