一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法技术

本发明专利技术属于溶解氧领域，公开了一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法，使用的传感器可用于自然水体中溶解氧浓度实时在线连续检测，由于提供的在线监测的传感器集成了信号无线发送模块，将信号发送到网络，构成水质溶解氧监测网络，具有广泛的应用前景；测定省时省力，可以实时获取数据。

Automatic monitoring method for dissolved oxygen in water body based on Internet of things

The invention belongs to the field of dissolved oxygen, discloses a IOT based dissolved oxygen automatic monitoring method, using the sensor can be used for continuous monitoring of dissolved oxygen concentration in natural water by real-time online, on-line monitoring sensor provides the integrated signal wireless transmission module, the signal is sent to the network, a network monitoring water dissolved oxygen and has a wide application prospect; Determination of time-saving, can obtain real-time data.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法
本专利技术属于溶解氧领域，尤其涉及一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法。
技术介绍
目前，溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重，否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。因此水体中溶解氧含量的测定在工业、医疗卫生、生物、环境和水产养殖等诸多方面有着重要的意义！传统的实验室溶解氧测定方法，如碘量法，在测定上耗时耗力，且不能实现实时获得数据，因此不能实时的监测自然水体、工业流水线等所需应用领域的溶氧变化。综上所述，现有技术存在的问题是：传统实验测定费时费力，不能实现实时获得数据，不能满足人们的需求。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法，本专利技术是这样实现的，一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法，所述基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法包括以下步骤：步骤一，用烧杯准备600mL体积量的纯净水；步骤二，初始化标准溶解氧仪，将探头插入纯净水中检测初始溶解氧值，单位mg/L；步骤三，获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法，其特征在于，所述基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法包括以下步骤：步骤一，用烧杯准备600mL体积量的纯净水；步骤二，初始化标准溶解氧仪，将探头插入纯净水中检测初始溶解氧值，单位mg/L；步骤三，获取荧光强度信号的电压值，然后将传感器探头插入与同一纯净水中，接通电源进行测试，得到荧光强度信号的电压值，单位为mV；步骤四，往纯净水中缓慢通入氮气，降低水体中溶解氧的浓度，用标准溶氧仪和传感器分别同时测定3个浓度条件下的溶解氧值和电压值；步骤五，往纯净水中缓慢通入氧气，提高水体中溶解氧的浓度，用标准溶氧仪和本专利所述传感器分别同时测定3个浓度条件下的溶解氧值...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法，其特征在于，所述基于物联网的水体溶解氧自动化监测方法包括以下步骤：步骤一，用烧杯准备600mL体积量的纯净水；步骤二，初始化标准溶解氧仪，将探头插入纯净水中检测初始溶解氧值，单位mg/L；步骤三，获取荧光强度信号的电压值，然后将传感器探头插入与同一纯净水中，接通电源进行测试，得到荧光强度信号的电压值，单位为mV；步骤四，往纯净水中缓慢通入氮气，降低水体中溶解氧的浓度，用标准溶氧仪和传感器分别同时测定3个浓度条件下的溶解氧值和电压值；步骤五，往纯净水中缓慢通入氧气，提高水体中溶解氧的浓度，用标准溶氧仪和本专利所述传感器分别同时测定3个浓度条件下的溶解氧值和电压值；步骤六，以标准溶解氧仪测到8-11个溶解氧值为横坐标，以本发明提供所述传感器测到对应的7-10个电压值为纵坐标，绘制标准曲线，得到传感器的线性关系曲线，完成传感器标定；步骤七，将标定的传感器集成信号无线发送模块；所述无线发送模块故障节点检测方法包括以下步骤：在网络中，被判定为事件读数节点看作为一个簇，簇内全部的N个成员推举其中一个节点为簇头，并把感测事件读数发给簇头；在簇头中，执行故障检测算法，初始温度T，终止温度T0和用于拟合的节点数目n≤N/2，随机抽取n个节点，形成拟合节点集Ω(0)，其所有收集的读数为z(0)，对数据的I个维度属性与节点的位置坐标进行最小二乘拟合，计算各个拟合结果R2的平均值并记为初始目标函数值f(z(0))，即f(z(0))等于此时的利用最小二乘法的进行拟合的步骤以及拟合效果具体如下所示：建立适合的拟合模型，令其中为第i个维度属性的估计值，x和y为节点所在的横纵坐标，at是待定系数；拟合效果好坏取决于是否使实际值Xi(j),j＝1,2,...,n与估计值的误差δj的平方和最小；记让对各个待定系数的偏导为0，即这时达到最小，得到一个线性方程组；即记A1＝[a1,…,ak]T,Xi＝(Xi(1),…,Xi(n))T则有此时得到一个拟合函数；记为原始数据的总变异平方和，为拟合后的变异平方和；则可由下式来判断最小二乘法的拟合程度；变换用于拟合的节点集，随机抽一个没在集合里的节点的数据，替换掉随机一个拟合节点集Ω(k-1)的节点的数据，得到新拟合节点集Ω(k)，集合里所有节点的读数组成z(k)，并计算目标函数值f(z(k))，即此时的计算目标函数与前一次的差值Δf＝f(z(k))-f(z(k-1))；决定是否接受新的拟合节点集，若接受，则把新拟合节点集Ω(k)替换前一次的拟合节点集Ω(k-1)，否则当前拟合节点集继续为前一次的拟合节点集；降温，令T＝αT，α为降温比例，反映着降温速度；若温度T低于终止温度T0，或M连续个温...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正刚，赵运林，杨桂燕，彭姣，张婉，吴良，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43