CN117147974B - 一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,属于水质分析技术领域。本发明包括水质分析一体化组件、电缆线以及数据交互终端;所述水质分析一体化组件置于监测的地下水内,一端通过电缆线连接至数据交互终端;所述数据交互终端位于地面,与总控中心实现无线数据通信;所述总控中心内部设置有数据预处理***,所述数据预处理***用于接收数据交互终端的发送数据,实现数据预处理后输出至总控中心展示端口,展示水质情况。本发明在数据预处理的过程中,充分考虑环境影响,以姿态变化和布线距离实现数据补偿,使得整个测量过程数据精确,最后由主控中心将采集的地下水相关信息展示给用户,实现地下水的水质监测。
Description
技术领域
本发明涉及水质分析技术领域,具体为一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置。
背景技术
水资源作为社会生产生活基础,是人类生命资源,合理开采和利用水资源是当前水生态文明建设的重要内容。进行地下水相关信息动态监测,是保护水资源的重要措施,也是保障人民身体健康安全的重要保障。
在目前的技术手段中,对于地下水水位的监测一般采用多源的传感器,通过对地下水水位、水温、电导率等信息进行实时采集,将采集信息进行前端分析后发送给中心服务器,中心服务器将采集的地下水相关信息展示给用户,目前的水位监测几乎都是采用有线的线缆传输,在数据传输的过程中往往忽略了环境带来的影响,例如地面的震动、不明生物的撞击等等,其会导致监测数据出现偏差或者异常,后续的追查困难,补偿也十分困难,最终导致整个测量过程数据模糊,无法实现精确处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,所述装置包括水质分析一体化组件、电缆线以及数据交互终端;
所述水质分析一体化组件置于监测的地下水内,一端通过电缆线连接至数据交互终端;所述数据交互终端位于地面,与总控中心实现无线数据通信;
所述水质分析一体化组件用于监测温度、电导率数据,反馈至数据交互终端;所述数据交互终端用于分析水位数据,同时采集环境数据送入总控中心;
所述总控中心内部设置有数据预处理***,所述数据预处理***用于接收数据交互终端的发送数据,实现数据预处理后输出至总控中心展示端口,展示水质情况。
根据上述技术方案,所述水质分析一体化组件包括压力探测器、温度探测器、电导率探测器、电源接口以及485线束接口;
所述压力探测器、温度探测器、电导率探测器分别探测水质分析一体化组件所在位置的水下压力、温度以及电导率;所述电源接口通过电缆线直连至数据交互终端;所述485线束接口与数据交互终端的线束接口相连接。
水质分析一体化组件采用宽电压设计,电压范围设置为8-24V;组件内置锂电池,数据交互终端通过电源接口对组件供电,供电同时对锂电池充电,若电源接口供电出现故障,启用锂电池进行供电;
所述压力探测器、温度探测器输出数字化的24位高分辨率压力和温度检测数据,基于命令控制内部单片机的数据采集和中断;所述电导率探测器内部包括水质探头TDS传感器,对水溶液电导率进行检测,内部集成高精密振荡电路、模数转换电路和浮点运算单元,采用专用的电导率转换算法实现水溶液电导率的检测。
根据上述技术方案,所述数据交互终端包括北斗定位、5G单元、姿态传感器、线束端口以及显示单元;
所述北斗定位用于定位数据交互终端的位置;5G单元用于和总控中心实现5G通信;所述姿态传感器用于对数据交互终端状态进行监测,根据不同姿态运动情况进行相应处理;
所述不同姿态运动情况包括静止状态、震动状态和移动状态;设定加速度变化阈值A,利用姿态传感器得到数据交互终端的姿态变化加速度值,若加速度为0,处于静止状态,数据交互终端正常工作,自动检测数据并自动上传;若加速度大于0且小于A,处于震动状态,数据交互终端以补偿方式工作;若加速度大于等于A,处于移动状态,数据交互终端调为静默模式,调取北斗定位持续实时开启,获取数据交互终端的位置信息发送至管理员端口。
三种状态分别对应不同的情况,静止状态指的就是数据交互终端正常工作,没有任何环境影响,这种情况在实际中较少;震动状态指数据交互终端受到环境影响,处于轻微移动状态,例如风较大时、路面有大型车辆驶过等等,这种情况属于普遍情况;移动状态指数据交互终端存在较大动作,例如被人拿起、被生物(鸟类、小型动物等等)撞开等,其动作幅度较大,这类情况时有发生,但不多见。
根据上述技术方案,所述分析水位数据包括:
计算水位深度:
其中,h指水位数据;P0指压力探测器的显示压强;P1指数据交互终端的检测气压;H指压力探测器入井深度;g为姿态传感器检测的数据交互终端重力加速度;α为不同大气压力下1米高度对应的压力;ρ为水的密度;
获取当前水位数据传输至总控中心,总控中心的数据预处理***接收数据,进行预处理。
根据上述技术方案,所述压力探测器的显示压强为当前水压与水面大气压强之和,公式表示为:
P0=PW1+PW2
其中,PW1指当前水压;PW2指水面大气压强;
当前水压指当前水位h的压力,表示为PW1=ρgh;
水面大气压强指数据交互终端到水面气压与数据交互终端的检测气压之和,数据交互终端到水面气压与海拔高度有关,气压参数设置为α,即不同大气压力下1米高度对应的压力。
根据上述技术方案,所述预处理包括:
获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,所述井口指放入水质分析一体化组件的水平面;记录下距离值;
调用历史数据库,获取历史数据中不同距离值下的监测值与真实值,以及对应的水位数据,形成数据组:[x1、x2、s3、h4],其中x1指真实值、x2指监测值;s3指距离值;h4指水位数据;所述真实值、监测值指的是温度、电导率两种地下水检测参数中任一项的真实值、监测值。
根据上述技术方案,所述预处理还包括:
基于历史数据形成的数据组构建预处理分析模型:
基于获取的水位数据h,构建边缘范围,所述边缘范围指以h作为中心,h-c、h+c作为两个端点,形成的范围,c指一个***设置常数,选取处于边缘范围内的所有历史数据下的数据组,进行训练;
计算每一个数据组的真实值与监测值的差值,并按照对应距离值的从小到大的顺序进行排序形成序列,序列记为[s3、x0];
构建损失函数:
分别对β0和β1求偏导并令其为0,输出β0和β1的值,形成回归方程:
St=β0+β1mt+k
其中,Q代表损失函数;i代表序号;n代表序列内数据的数量;yi代表每一个数据组的真实值与监测值的差值取值,按照i=1开始从序列内选取x0;mi指数据交互终端的电缆线到达井口的距离值,按照i=1开始从序列内选取s3;β0、β1代表损失函数最小时的回归系数;mt代表数据交互终端的电缆线到达井口的距离值的t时刻输入;St代表距离值在t时刻的补偿;k代表误差。
根据上述技术方案,所述预处理***接收到水位数据后,调用当前水位数据下的回归方程,获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,输入至回归方程内部,形成当前水位数据下,不同距离值下的探测补偿;
获取水质分析一体化组件输出的温度、电导率数据,基于探测补偿对数据进行补偿后反馈至总控中心。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明的装置通过利用水质分析一体化组件和数据交互终端两部分,将水质分析一体化组件放入水中进行数据前端采集,数据交互终端放在地面进行数据分析及传输。将水质分析一体化组件投入被测井布设,当放入稳定后通过传感器内部压力、温度以及电导率等前端探测器对当前位置地下水信息进行采集;数据交互终端在需要是通过485通讯线缆读取水质分析一体化组件内数据,之后对数据进行存储,根据相关规则通过5G信号将数据发送给中心服务器,采集到的信息通过内部算法进行预处理;在数据预处理的过程中,充分考虑环境影响,以姿态变化和布线距离实现数据补偿,使得整个测量过程数据精确,最后由主控中心将采集的地下水相关信息展示给用户,实现地下水的水质监测。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置的水质分析一体化组件探测器示意图;
图2是本发明一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置的检测流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2,本发明提供技术方案:一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,所述装置包括水质分析一体化组件、电缆线以及数据交互终端;
所述水质分析一体化组件置于监测的地下水内,一端通过电缆线连接至数据交互终端;所述数据交互终端位于地面,与总控中心实现无线数据通信;
所述水质分析一体化组件用于监测温度、电导率数据,反馈至数据交互终端;所述数据交互终端用于分析水位数据,同时采集环境数据送入总控中心;
所述总控中心内部设置有数据预处理***,所述数据预处理***用于接收数据交互终端的发送数据,实现数据预处理后输出至总控中心展示端口,展示水质情况。
所述水质分析一体化组件包括压力探测器、温度探测器、电导率探测器、电源接口以及485线束接口;
所述压力探测器、温度探测器、电导率探测器分别探测水质分析一体化组件所在位置的水下压力、温度以及电导率;所述电源接口通过电缆线直连至数据交互终端;所述485线束接口与数据交互终端的线束接口相连接。
水质分析一体化组件采用宽电压设计,电压范围设置为8-24V;组件内置锂电池,数据交互终端通过电源接口对组件供电,供电同时对锂电池充电,若电源接口供电出现故障,启用锂电池进行供电;
所述压力探测器、温度探测器输出数字化的24位高分辨率压力和温度检测数据,基于命令控制内部单片机的数据采集和中断;所述电导率探测器内部包括水质探头TDS传感器,对水溶液电导率进行检测,内部集成高精密振荡电路、模数转换电路和浮点运算单元,采用专用的电导率转换算法实现水溶液电导率的检测。
所述数据交互终端包括北斗定位、5G单元、姿态传感器、线束端口以及显示单元;
所述北斗定位用于定位数据交互终端的位置;5G单元用于和总控中心实现5G通信;所述姿态传感器用于对数据交互终端状态进行监测,根据不同姿态运动情况进行相应处理;
所述不同姿态运动情况包括静止状态、震动状态和移动状态;设定加速度变化阈值A,利用姿态传感器得到数据交互终端的姿态变化加速度值,若加速度为0,处于静止状态,数据交互终端正常工作,自动检测数据并自动上传;若加速度大于0且小于A,处于震动状态,数据交互终端以补偿方式工作;若加速度大于等于A,处于移动状态,数据交互终端调为静默模式,调取北斗定位持续实时开启,获取数据交互终端的位置信息发送至管理员端口。
所述分析水位数据包括:
计算水位深度:
其中,h指水位数据;P0指压力探测器的显示压强;P1指数据交互终端的检测气压;H指压力探测器入井深度;g为姿态传感器检测的数据交互终端重力加速度;α为不同大气压力下1米高度对应的压力;ρ为水的密度;
获取当前水位数据传输至总控中心,总控中心的数据预处理***接收数据,进行预处理。
所述压力探测器的显示压强为当前水压与水面大气压强之和,公式表示为:
P0=PW1+PW2
其中,PW1指当前水压;PW2指水面大气压强;
当前水压指当前水位h的压力,表示为PW1=ρgh;
水面大气压强指数据交互终端到水面气压与数据交互终端的检测气压之和,数据交互终端到水面气压与海拔高度有关,气压参数设置为α,即不同大气压力下1米高度对应的压力。
所述预处理包括:
获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,所述井口指放入水质分析一体化组件的水平面;记录下距离值;
调用历史数据库,获取历史数据中不同距离值下的监测值与真实值,以及对应的水位数据,形成数据组:[x1、x2、s3、h4],其中x1指真实值、x2指监测值;s3指距离值;h4指水位数据;所述真实值、监测值指的是温度、电导率两种地下水检测参数中任一项的真实值、监测值。
所述预处理还包括:
基于历史数据形成的数据组构建预处理分析模型:
基于获取的水位数据h,构建边缘范围,所述边缘范围指以h作为中心,h-c、h+c作为两个端点,形成的范围,c指一个***设置常数,选取处于边缘范围内的所有历史数据下的数据组,进行训练;
计算每一个数据组的真实值与监测值的差值,并按照对应距离值的从小到大的顺序进行排序形成序列,序列记为[s3、x0];
构建损失函数:
分别对β0和β1求偏导并令其为0,输出β0和β1的值,形成回归方程:
St=β0+β1mt+k
其中,Q代表损失函数;i代表序号;n代表序列内数据的数量;yi代表每一个数据组的真实值与监测值的差值取值,按照i=1开始从序列内选取x0;mi指数据交互终端的电缆线到达井口的距离值,按照i=1开始从序列内选取s3;β0、β1代表损失函数最小时的回归系数;mt代表数据交互终端的电缆线到达井口的距离值的t时刻输入;St代表距离值在t时刻的补偿;k代表误差。
所述预处理***接收到水位数据后,调用当前水位数据下的回归方程,获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,输入至回归方程内部,形成当前水位数据下,不同距离值下的探测补偿;
获取水质分析一体化组件输出的温度、电导率数据,基于探测补偿对数据进行补偿后反馈至总控中心。
在本实施例中:
设计一种一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,所述装置包括水质分析一体化组件、电缆线以及数据交互终端;
所述水质分析一体化组件置于监测的地下水内,一端通过电缆线连接至数据交互终端;所述数据交互终端位于地面,与总控中心实现无线数据通信;
所述水质分析一体化组件用于监测温度、电导率数据,反馈至数据交互终端;所述数据交互终端用于分析水位数据,同时采集环境数据送入总控中心;
所述总控中心内部设置有数据预处理***,所述数据预处理***用于接收数据交互终端的发送数据,实现数据预处理后输出至总控中心展示端口,展示水质情况。
电源设计:数据交互终端给水质分析一体化组件供电,传感器本身宽电压设计,电压范围8-24V;装置内置锂电池,外部供电可对锂电池充电,保证终端设备故障后的续航时间;装置根据供电情况进行工作模式切换(实时检测及定时检测)。
装置采用高分辨率、高精度压力传感器,可提供准确的温度、压力数据。传感器输出数字化的24位高分辨率压力和温度检测数据;简单的基于命令的数据采集接口和可编程中断控制可用;典型的有源电源,电流为5.3uA。
水质探头TDS传感器对水溶液电导率和水温检测,内部集成高精密振荡电路、模数转换电路和浮点运算单元,采用专用的电导率转换算法和温度校正算法,快速实现水溶液电导率的检测,并在较宽的温度范围内实现自动温度校正,降低电导率值随温度变化带来的测量误差;装置采用激励源生成交流信号,可有效防止探头极化,延长探头寿命,同时也增加了输出信号的稳定。
水质分析一体化组件还额外内置了FLASH存储芯片,进行数据存储。
数据交互终端电源设计:
数据交互终端采用2组*3节共6节1号干电池供电,数据交互终端进行电源管理,控制设备各模块工作,以最大限度节约电池用量。
数据交互终端内置姿态传感器,对设备状态进行监测,根据不同姿态情况及运动情况进行相应处理。
其中水质分析一体化组件防护等级达到IP68,工作温度0-70度;数据交互终端防护等级达到IP67,工作温度-25-75度,适应野外艰苦工作环境。
水质分析一体化组件探测器部分形成绝缘仓,能够提高水压检测稳定性,排除金属外壳对电导率检测影响,提高检测精度;如图1所示。
水质分析一体化组件检测数据及预处理算法以及校正
水质分析一体化组件采用BP神经网络算法进行温压补偿计算,在出厂前进行压力及温度校正,在压力传感器量程范围内确定6个标定点,温度测量范围内确定4个标定点,然后将数值进行归一化处理,得到神经网络训练样品库。利用该样品库进行BP神经网络学习得到温压补偿参数进行计算。
水质分析一体化组件数据每次进行20组温压数据读取,按照实际情况,此20组数据跳变值不会太高,因此如果掉跳变值较高,则重新读取;读取到较稳定的数据后,将20组数据进行冒泡排序并去掉前5组及后5组后,剩余10组数据进行均值计算得到较准确的一组数据后进行算法计算。
姿态检测及处理:
利用内置姿态传感器得到加速度值,通过加速度值计算当前设备状态(1.静止状态,2.震动状态,3.移动状态)。
静止状态:设备处于正常工作状态,自动检测数据并自动上传;
震动状态:设备处于维护状态,液晶显示当前设备信息,包括时间、位置、信号强度、传感器数据等;
移动状态:为非正常状态,设备处于静默模式,采集位置信息进行发送。
在原始的计算中,将大气压力、水密度作为一个标准值计算,但实际上大气压力是随天气和时间变化的,重力加速度在不同位置是不同的,水密度在不同地质及温度条件下也是不同的,本发明实施例采用实时采集的气压数据和重力加速度数据,与密度数据进行数据融合运算,加上气压、水压温度补偿算法,最大限度提升检测精度,具体如下:
压力探测器的显示压强为当前水压与水面大气压强之和,公式表示为:
P0=PW1+PW2
其中,PW1指当前水压;PW2指水面大气压强;
当前水压指当前水位h的压力,表示为PW1=ρgh;
水面大气压强指数据交互终端到水面气压与数据交互终端的检测气压之和,数据交互终端到水面气压与海拔高度有关,气压参数设置为α,即不同大气压力下1米高度对应的压力。
压力探测器入井深度H=埋深+水深;
通过数据采集表,形成不同海拔高度下的大气压力,部分数值如下:
海拔高度,m:0、100、200、300、400、500、600、800、1000、1500、2000、2500;
对应的大气压力,mH2O:10.33、10.2、10.09、9.95、9.85、9.74、9.6、9.38、9.16、8.64、8.16、7.62;
另外根据不同海拔高度下的大气压力看,埋深气压=P1*气压参数
因此对上述公式进行整理,计算水位深度:
其中:h为水深。
在得到水深之后,准备进行数据的预处理补偿,基于设备状态判断是不是要补偿,只有在震动状态下需要补偿,静止状态可以直接输出,移动状态直接静默;
获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,所述井口指放入水质分析一体化组件的水平面;记录下距离值;
调用历史数据库,获取历史数据中不同距离值下的监测值与真实值,以及对应的水位数据,形成数据组:[x1、x2、s3、h4],其中x1指真实值、x2指监测值;s3指距离值;h4指水位数据;所述真实值、监测值指的是温度、电导率两种地下水检测参数中任一项的真实值、监测值。
基于历史数据形成的数据组构建预处理分析模型:
基于获取的水位数据h,构建边缘范围,所述边缘范围指以h作为中心,h-c、h+c作为两个端点,形成的范围,c指一个***设置常数,选取处于边缘范围内的所有历史数据下的数据组,进行训练;
计算每一个数据组的真实值与监测值的差值,并按照对应距离值的从小到大的顺序进行排序形成序列,序列记为[s3、x0];
构建损失函数:
分别对β0和β1求偏导并令其为0,输出β0和β1的值,形成回归方程:
St=β0+β1mt+k
其中,Q代表损失函数;i代表序号;n代表序列内数据的数量;yi代表每一个数据组的真实值与监测值的差值取值,按照i=1开始从序列内选取x0;mi指数据交互终端的电缆线到达井口的距离值,按照i=1开始从序列内选取s3;β0、β1代表损失函数最小时的回归系数;mt代表数据交互终端的电缆线到达井口的距离值的t时刻输入;St代表距离值在t时刻的补偿;k代表误差。
所述预处理***接收到水位数据后,调用当前水位数据下的回归方程,获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,输入至回归方程内部,形成当前水位数据下,不同距离值下的探测补偿;
获取水质分析一体化组件输出的温度、电导率数据,基于探测补偿对数据进行补偿后反馈至总控中心。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,其特征在于:所述装置包括水质分析一体化组件、电缆线以及数据交互终端;
所述水质分析一体化组件置于监测的地下水内,一端通过电缆线连接至数据交互终端;所述数据交互终端位于地面,与总控中心实现无线数据通信;
所述水质分析一体化组件用于监测温度、电导率数据,反馈至数据交互终端;所述数据交互终端用于分析水位数据,同时采集环境数据送入总控中心;
所述总控中心内部设置有数据预处理***,所述数据预处理***用于接收数据交互终端的发送数据,基于数据交互终端的电缆线到达井口的距离,形成当前水位数据下,不同距离值下的探测补偿,输出至总控中心展示端口,展示水质情况;
所述数据交互终端包括北斗定位、5G单元、姿态传感器、线束端口以及显示单元;
所述北斗定位用于定位数据交互终端的位置;5G单元用于和总控中心实现5G通信;所述姿态传感器用于对数据交互终端状态进行监测,根据不同姿态运动情况进行相应处理;
所述不同姿态运动情况包括静止状态、震动状态和移动状态;设定加速度变化阈值A,利用姿态传感器得到数据交互终端的姿态变化加速度值,若加速度为0,处于静止状态,数据交互终端正常工作,自动检测数据并自动上传;若加速度大于0且小于A,处于震动状态,数据交互终端以补偿方式工作;若加速度大于等于A,处于移动状态,数据交互终端调为静默模式,调取北斗定位持续实时开启,获取数据交互终端的位置信息发送至管理员端口;
所述分析水位数据包括:
计算水位深度:
;
其中,指水位数据;/>指压力探测器的显示压强;/>指数据交互终端的检测气压;/>指压力探测器入井深度;/>为姿态传感器检测的数据交互终端重力加速度;/>为不同大气压力下1米高度对应的压力;/>为水的密度;
获取当前水位数据传输至总控中心,总控中心的数据预处理***接收数据,进行预处理;
所述预处理还包括:
基于历史数据形成的数据组构建预处理分析模型:
基于获取的水位数据h,构建边缘范围,所述边缘范围指以h作为中心,h-c、h+c作为两个端点,形成的范围,c指一个***设置常数,选取处于边缘范围内的所有历史数据下的数据组,进行训练;
计算每一个数据组的真实值与监测值的差值,并按照对应距离值的从小到大的顺序进行排序形成序列,序列记为[s3、x0];
构建损失函数:
;
分别对和/>求偏导并令其为0,输出/>和/>的值,形成回归方程:
;
其中,代表损失函数;i代表序号;n代表序列内数据的数量;/>代表每一个数据组的真实值与监测值的差值取值,按照i=1开始从序列内选取x0;/>指数据交互终端的电缆线到达井口的距离值,按照i=1开始从序列内选取s3;/>、/>代表损失函数最小时的回归系数;/>代表数据交互终端的电缆线到达井口的距离值的t时刻输入;/>代表距离值在t时刻的补偿;/>代表误差;
所述预处理***接收到水位数据后,调用当前水位数据下的回归方程,获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,输入至回归方程内部,形成当前水位数据下,不同距离值下的探测补偿;
获取水质分析一体化组件输出的温度、电导率数据,基于探测补偿对数据进行补偿后反馈至总控中心。
2.根据权利要求1所述的一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,其特征在于:所述水质分析一体化组件包括压力探测器、温度探测器、电导率探测器、电源接口以及485线束接口;
所述压力探测器、温度探测器、电导率探测器分别探测水质分析一体化组件所在位置的水下压力、温度以及电导率;所述电源接口通过电缆线直连至数据交互终端;所述485线束接口与数据交互终端的线束接口相连接;
水质分析一体化组件采用宽电压设计,电压范围设置为8-24V;组件内置锂电池,数据交互终端通过电源接口对组件供电,供电同时对锂电池充电,若电源接口供电出现故障,启用锂电池进行供电;
所述压力探测器、温度探测器输出数字化的24位高分辨率压力和温度检测数据,基于命令控制内部单片机的数据采集和中断;所述电导率探测器内部包括水质探头TDS传感器,对水溶液电导率进行检测,内部集成高精密振荡电路、模数转换电路和浮点运算单元,采用专用的电导率转换算法实现水溶液电导率的检测。
3.根据权利要求1所述的一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,其特征在于:
所述压力探测器的显示压强为当前水压与水面大气压强之和,公式表示为:
;
其中,指当前水压;/>指水面大气压强;
当前水压指当前水位h的压力,表示为=/>h;
水面大气压强指数据交互终端到水面气压与数据交互终端的检测气压之和,数据交互终端到水面气压与海拔高度有关,气压参数设置为,即不同大气压力下1米高度对应的压力。
4.根据权利要求3所述的一体化温度水位电导率地下水采集水质分析装置,其特征在于:所述预处理包括:
获取数据交互终端的电缆线到达井口的距离,所述井口指放入水质分析一体化组件的水平面;记录下距离值;
调用历史数据库,获取历史数据中不同距离值下的监测值与真实值,以及对应的水位数据,形成数据组:[x1、x2、s3、h4],其中x1指真实值、x2指监测值;s3指距离值;h4指水位数据;所述真实值、监测值指的是温度、电导率两种地下水检测参数中任一项的真实值、监测值。
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