System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于物联网技术的水质在线监测方法及系统技术方案_技高网

一种基于物联网技术的水质在线监测方法及系统技术方案

技术编号:40657857 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-18 18:49
对待测水源进行区域划分,通过对待测水源的水质参数数据进行实时采集,将所述采集的检测数据构建采集节点,通过对所述采集节点中的数据通过数据处理,将数据处理完成的数据经过物联网平台进行实时显示,本发明专利技术可以更加全面的对水质进行检测,并且通过对水质中PH值指标的数据进行运算处理,可以更直观的得到水质的变化趋势,通过水质PH值的变化趋势分析查看其他水质参数,大大减少了水质检测员的工作量,也让水质检测更为严谨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水质检测领域,具体涉及一种基于物联网技术的水质在线监测方法及系统


技术介绍

1、水质是水产养殖健康的保证,很多大水面或复杂水域的养殖,由于水体大,不同水域之间水质参数异质性高,因此,单点水质采样测量往往不具有代表性。而目前在水质检测领域,大部分水质监控系统利用传感器进行水质固定点的水质监测,测定数值为某监测点数据,无法全面判断大范围养殖水体水质整体状况,针对以往水质监控系统水质传感器数据采集盲区多,传统处理器,通信模块无法满足大量的数据的处理和传输等问题,亟需一种基于物联网技术的水质在线监测方法及系统来解决上述问题。


技术实现思路

1、鉴于上述现有方法的局限,本专利技术的目的在于提出一种基于物联网技术的水质在线监测方法及系统,以解决现有技术中所存在的采集水质数据位点单一,代表性不高,多点采集数据庞杂无分析处理,不能预测水质的变化趋势等一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件为多点水质数据采集和水质变化预测提供有效方法技术。

2、为了实现上述目的,根据本专利技术的一方面,提供一种基于物联网技术的水质在线监测方法,所述方法包括以下步骤:

3、s100:对待测水源进行区域划分;

4、s200:通过对待测水源的水质参数数据进行实时采集,将所述采集的检测数据构建采集节点;

5、s300:通过对所述采集节点中的数据进行数据处理;

6、s400:将数据处理完成的数据通过物联网平台显示终端进行实时显示。

7、进一步地,在步骤s100中,将所述待测水源通过水源面积和水源到岸边的距离,进行相同面积的随机划分,将所述待测水源分成若干个区域,并对所有区域进行命名,分别命名为第一区域、第二区域......并对所述区域的水质参数信息进行采集,所述水质参数信息包括:水位,温度,ph,溶氧,氨氮,亚硝酸,硝酸根离子,盐度等,然后将所述采集到的水质参数数据进行包装,得到结构化数据;

8、进一步地,在步骤s200中,对所述不同区域的待测水源实时采集水质参数,并将所述水质参数分为不同的采集周期进行分析,将一个采集周期的数据构建序列[w],并将不同区域的数据集构建不同的序列,[w]=[w1,w2,w3,……,wn],所述w1为所述采集周期的第一采集的水质参数,以此类推,所述wn为采集周期中最后一个水质参数,所述n为采集周期中采集的水质参数的总次数,将所述水质参数中的ph值进行提取,并对所述ph值进行无量纲化处理。

9、进一步地,其特征在于,采集监测序列[w]中数据波动平稳的ph值所对应监测时刻的温度值作为稳定温度值的方法为:

10、依次分别计算监测序列phlist中所有的相邻的2个ph值之间的差,筛选出各个所述的差中大于0的差构成的序列记为酸化序列glist;

11、记ati为glist中第i个元素在phlist中对应的两个ph值的对应监测时刻中最早的时刻,记ati对应在phlist中对应的ph值为起点值ephi,以i为glist中元素的序号,计算酸化序列glist中的各个值对应的ph增势时间acti:

12、

13、其中,minti(glist)为获取glist序列中各个元素与glist的第i个元素之间的差值中的最小的非零差值,maxti(glist)为获取glist序列中各个元素与glist的第i个元素之间的差值中的最大的非零差值,meanti(glist)为获取glist序列中各个元素与glist的第i个元素之间的非零差值的平均值;minfti(phlist)为ph连增时长,minfti(phlist)的计算方法为:计算phlist序列中各个ph值与起点值ephi之间的差值,取各个所述差值中非零的最小的差值记为ming;则ming在phlist序列中对应ph值的监测时间为tming,以ati和tming之间的时间长度作为ph连增时长minfti(phlist);ln指自然对数;

14、记bti为glist中第i个元素在phlist中对应的两个ph值的对应监测时刻中最晚的时刻;

15、在i的取值范围内遍历bti和acti,如果遍历到在bti到acti的之间的时间范围内,存在监测序列phlist中在所述时间范围内的所有相邻的2个ph值之间的差都大于0,则此时数据波动平稳,采集bti时刻的温度值作为稳定温度值。

16、进一步地,采集监测序列中数据波动平稳的ph值所对应监测时刻的温度值作为稳定温度值的方法为:

17、依次分别计算监测序列phlist中所有的相邻的2个ph值之间的差,筛选出各个所述的差中大于0的差构成的序列记为酸化序列glist;

18、记ati为glist中第i个值在phlist中对应的两个ph值的对应时刻中最早的时刻,记bti为glist中第i个元素在phlist中对应的两个ph值的对应监测时刻中最晚的时刻;以i为glist中元素的序号,

19、在i的取值范围内,依次计算glist中第i个元素对应的去波动的ph值fphi为:

20、

21、其中,mini(ph1,ph2,ph3)表示取ph1、ph2和ph3中的最小值,ph1、ph2和ph3分别为glist中第i个值在phlist中对应的两个ph值中最小的值、第i+1个值在phlist中对应的两个ph值中最小的值、第i+2个值在phlist中对应的两个ph值中最小的值;j为累加变量;nac是glist中元素的数量,mphj为为glist中第j个元素在phlist中对应的两个ph值中的最小值;

22、遍历i的取值范围,记phlist中ati时刻监测的ph值为ac1、phlist中bti时刻监测的ph值为ac2,如果ac1、ac2满足第一约束,则此时数据波动平稳,采集bti时刻的温度值作为稳定温度值。

23、进一步地,所述第一约束为:或者,所述第一约束为:fphi≥mini(ph1,ph2,ph3)+hf×mini(ph1,ph2,ph3);

24、其中,

25、其中,hf为ph跳动率,其中,minti(glist)为获取的glist序列中各个元素与glist的第i个元素之间的差值中的最小的非零差值,maxti(glist)为获取的glist序列中各个元素与glist的第i个元素之间的差值中的最大的非零差值,meanti(glist)为获取的glist序列中各个元素与glist的第i个元素之间的非零差值的平均值;ln指自然对数。

26、进一步地,在步骤s400中,通过将所述处理完成的水质数据结合zigbee低速短距离和cdma2000高速远距离通信等物联网技术将水质数据上传至物联网云平台;监测中心终端计算机通过下载物联网云平台数据实时显示。

27、一种基于物联网技术的水质在线监测系统,所述系统包括:监测中心、物联网平台、存储器和处理器,监测中心、物联网平台、存储器可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,在步骤S100中,将所述待测水源通过水源面积和水源到岸边的距离,进行相同面积的随机划分,将所述待测水源分成若干个区域,并对所有区域进行命名,分别命名为第一区域、第二区域.......并对所述区域的水质参数信息进行采集,所述水质参数信息包括:水位、pH、溶氧、温度,氨氮,亚硝酸盐,硝酸根离子,盐度等,然后将上述采集到的水质参数数据进行包装,得到结构化数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,在步骤S200中,对所述不同区域的待测水源实时采集水质参数,并将所述水质参数分为不同的采集周期进行分析,将一个采集周期的数据构建序列[W],并将不同区域数据构建不同的序列,[W]=[W1,W2,W3,……,Wn],所述W1为所述采集周期的第一采集水质参数,以此类推,所述Wn为采集周期中最后一个水质参数,所述n为采集周期中采集水质参数的总次数,将所述水质参数中的PH值进行提取,并对所述PH值进行无量纲化处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,采集监测序列[W]中数据波动平稳的pH值所对应监测时刻的温度值作为稳定温度值的方法为:

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,采集监测序列中数据波动平稳的pH值所对应监测时刻的温度值作为稳定温度值的方法为:

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,所述第一约束为:或者,所述第一约束为:FpHi≥Mini(pH1,pH2,pH3)+HF×Mini(pH1,pH2,pH3);

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,在步骤S400中,通过将所述处理完成的水质数据结合ZigBee低速短距离和CDMA2000高速远距离通信等物联网技术将水质数据上传至物联网云平台;监测中心终端计算机通过下载物联网云平台数据实时显示。

8.一种基于物联网技术的水质在线监测系统,所述系统包括:监测中心、物联网平台、存储器和处理器,监测中心、物联网平台和存储器可在所述处理器上运行计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中的任一一种基于物联网技术的水质在线监测方法中的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,在步骤s100中,将所述待测水源通过水源面积和水源到岸边的距离,进行相同面积的随机划分,将所述待测水源分成若干个区域,并对所有区域进行命名,分别命名为第一区域、第二区域.......并对所述区域的水质参数信息进行采集,所述水质参数信息包括:水位、ph、溶氧、温度,氨氮,亚硝酸盐,硝酸根离子,盐度等,然后将上述采集到的水质参数数据进行包装,得到结构化数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的水质在线监测方法,其特征在于,在步骤s200中,对所述不同区域的待测水源实时采集水质参数,并将所述水质参数分为不同的采集周期进行分析,将一个采集周期的数据构建序列[w],并将不同区域数据构建不同的序列,[w]=[w1,w2,w3,……,wn],所述w1为所述采集周期的第一采集水质参数,以此类推,所述wn为采集周期中最后一个水质参数,所述n为采集周期中采集水质参数的总次数,将所述水质参数中的ph值进行提取,并对所述ph值进行无量纲化处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于物...

【专利技术属性】
技术研发人员:艾红霞曾庆东欧明张子军冯德芳郑尔峰罗开练黄珊珊
申请(专利权)人:广东省现代农业装备研究所
类型:发明
国别省市:

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