一种近海水域环境监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种近海水域环境监测方法及装置。该方法包括：实时采集近海水域水体溶氧量数据、近海水域水体PH值数据、近海水域水体硫化物含量数据、近海水域水体氨氮含量数据、近海水域水体二氧化碳含量数据、近海水域空气湿度数据、近海水域风速数据，根据采集的数据每间隔N秒计算一次表征近海水域生态环境质量的评价指数P，根据评价指数P判断当前近海水域生态环境质量。本发明专利技术能够根据实时采集的近海水域环境数据，评价当前近海水域生态环境的健康状态，提高了工作效率，节省了成本。节省了成本。节省了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种近海水域环境监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及环境监测
，尤其涉及一种近海水域环境监测方法及装置。

技术介绍

[0002]近海水域是指靠近大陆或大陆架的海域。由于人类活动的加剧，对近海水域环境的影响也在加剧，大量的污染物进入近海水域，因此需要对其进行全方位监测，但是现有监测技术较为死板，需要占用大量设备进行检测，然后进行人工分析，占用了大量人工劳动力，使得整体成本消耗随之增加。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种近海水域环境监测方法及装置，其能够根据实时采集的近海水域环境数据，评价当前近海水域生态环境的健康状态，提高了工作效率，节省了成本。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]本专利技术的一种近海水域环境监测方法，包括以下步骤：
[0006]S1：实时采集近海水域水体溶氧量数据D1(t)、近海水域水体PH值数据D2(t)、近海水域水体硫化物含量数据D3(t)、近海水域水体氨氮含量数据D4(t)、近海水域水体二氧化碳含量数据D5(t)、近海水域空气湿度数据D6(t)、近海水域风速数据D7(t)，t为时间，对采集的数据D1(t)、D2(t)、D3(t)、D4(t)、D5(t)、D6(t)、D7(t)分别进行处理得到对应的调整数据V1(t)、V2(t)、V3(t)、V4(t)、V5(t)、V6(t)、V7(t)；
[0007]S2：每间隔N秒计算一次表征近海水域生态环境质量的评价指数P，当A≤P≤B时，判断生态环境健康，当C≤P＜A或者B＜P≤D时，判断生态环境亚健康，当P＜C或者P＞D时，C＜A＜B＜D，判断生态环境不健康。
[0008]作为优选，对数据D
i
(t)进行处理，得到调整数据V
i
(t)的方法包括以下步骤，i＝1
‑
7：
[0009]计算t
‑
Δt时刻至t时刻检测数据D
i
(t)的最大值D
i
max和最小值D
i
min，调整数据
[0010]作为优选，每间隔N秒计算一次表征近海水域生态环境质量的评价指数P的方法包括以下步骤：
[0011]M1：计算N秒内每个时刻t的生态环境评价参数K(t)，方法如下：
[0012]将调整数据V1(t)、V2(t)、V3(t)、V4(t)、V5(t)、V6(t)、V7(t)分别进行归一化处理，归一化到[1，10]区间内，得到对应的归一化数据K1(t)、K2(t)、K3(t)、K4(t)、K5(t)、K6(t)、K7(t)，
[0013][0014]其中，a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7为调整系数；
[0015]M2：将N秒内每个时刻t的生态环境评价参数K(t)输入非线性强惯性解析系统，非线性强惯性解析系统包括非线性强惯性系统Rea(x)和负载激励信号u(x)，
[0016][0017]u(x)＝|x3+x
‑
c|，
[0018]其中，x为非线性强惯性解析系统的动态参数，a、b、c为常数；
[0019]计算非线性强惯性系统Rea(x)的频率分量Lea(x)：
[0020][0021]负载激励信号u(x)的频率分量lu(x)：
[0022][0023]其中，f是频率，为初始相位，δ为补偿系数；
[0024]将K(t)与lu(x)耦合得到联合信号lco(x)：
[0025][0026]建立方程组：
[0027][0028]求解上述方程组，解得x的值，该x的值就是评价指数P的值，其中，d、w为常数。
[0029]由于非线性强惯性系统Rea(x)的惯性比较大，求其频率分量Lea(x)过程中容易导致产生波动，因此用一个补偿系数δ去平衡这个波动，增加信号的稳定性。
[0030]非线性强惯性系统Rea(x)的频率分量Lea(x)与联合信号lco(x)的二次幂具有关联性，因此，求出x和t值，同时满足Lea(x)和(lco(x))2+lco(x)+d的条件，对于x和t求解来说，上述条件并不能够完全确定这两个变量，因此建立一个二阶系统作为x和t的外部约束条件。观察非线性强惯性系统Rea(x)和联合信号lco(x)外部，非线性强惯性系统Rea(x)的曲线二次导数与联合信号lco(x)的瞬时加和具有关联性，因此通过的形式予以呈现，但由于非线性强惯性系统Rea(x)具有较大的惯性，其分量Lea(x)需要二阶微分才能够体现出特征成分，而联合信号lco(x)相对较弱，因此需要在x范围之内进行积分以突出其特征成分，此外，联合信号lco(x)中的弱高频部分在积分过程中被消除，因此在通过微分的方法在公式中突出联合信号lco(x)弱高频部分信号，如公式(2)所示。
[0031]本专利技术的一种近海水域环境监测装置，用于上述的一种近海水域环境监测方法，包括控制器、电源模块、无线通信模块、用于检测近海水域水体溶氧量的溶氧传感器、用于检测近海水域水体PH值的水PH值传感器、用于检测近海水域水体硫化物含量的硫化物传感器、用于检测近海水域水体氨氮含量的氨氮传感器、用于检测近海水域水体二氧化碳含量的二氧化碳传感器、用于检测近海水域环境湿度的湿度传感器、用于检测近海水域风速的风速传感器，所述控制器分别与电源模块、无线通信模块、溶氧传感器、水PH值传感器、硫化物传感器、氨氮传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器、风速传感器电连接。
[0032]本专利技术的有益效果是：能够根据实时采集的近海水域环境数据，评价当前近海水域生态环境的健康状态，提高了工作效率，节省了成本。
附图说明
[0033]图1是实施例的电路原理连接框图。
[0034]图中：1、控制器，2、电源模块，3、无线通信模块，4、溶氧传感器，5、水PH值传感器，6、硫化物传感器，7、氨氮传感器，8、二氧化碳传感器，9、湿度传感器，10、风速传感器。
具体实施方式
[0035]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0036]实施例：本实施例的一种近海水域环境监测方法，包括以下步骤：
[0037]S1：实时采集近海水域水体溶氧量数据D1(t)、近海水域水体PH值数据D2(t)、近海水域水体硫化物含量数据D3(t)、近海水域水体氨氮含量数据D4(t)、近海水域水体二氧化碳含量数据D5(t)、近海水域空气湿度数据D6(t)、近海水域风速数据D7(t)，t为时间，对采集的数据D1(t)、D2(t)、D3(t)、D4(t)、D5(t)、D6(t)、D7(t)分别进行处理得到对应的调整数据V1(t)、V2(t)、V3(t)、V4(t)、V5(t)、V6(t)、V7(t)；
[0038]S2：每间隔N秒计算一次表征近海水域生态环境质量的评价指数P，当A≤P≤B时，判断生态环境健康，当C≤P＜A或者B＜P≤D时，判断生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近海水域环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：实时采集近海水域水体溶氧量数据D1(t)、近海水域水体PH值数据D2(t)、近海水域水体硫化物含量数据D3(t)、近海水域水体氨氮含量数据D4(t)、近海水域水体二氧化碳含量数据D5(t)、近海水域空气湿度数据D6(t)、近海水域风速数据D7(t)，t为时间，对采集的数据D1(t)、D2(t)、D3(t)、D4(t)、D5(t)、D6(t)、D7(t)分别进行处理得到对应的调整数据V1(t)、V2(t)、V3(t)、V4(t)、V5(t)、V6(t)、V7(t)；S2：每间隔N秒计算一次表征近海水域生态环境质量的评价指数P，当A≤P≤B时，判断生态环境健康，当C≤P＜A或者B＜P≤D时，判断生态环境亚健康，当P＜C或者P＞D时，C＜A＜B＜D，判断生态环境不健康。2.根据权利要求1所述的一种近海水域环境监测方法，其特征在于，对数据D
i
(t)进行处理，得到调整数据V
i
(t)的方法包括以下步骤，i＝1
‑
7：计算t
‑
Δt时刻至t时刻检测数据D
i
(t)的最大值D
i
max和最小值D
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min，调整数据3.根据权利要求1所述的一种近海水域环境监测方法，其特征在于，每间隔N秒计算一次表征近海水域生态环境质量的评价指数P的方法包括以下步骤：M1：计算N秒内每个时刻t的生态环境评价参数K(t)，方法如下：将调整数据V1(t)、V2(t)、V3(t)、V4(t)、V5(t)、V6(t)、V7(t)分别进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海林，周国模，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：