目錄
第1章 緒論 1
1.1 水生態(tài)環(huán)境在線感知的意義 1
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀 2
第2章 在線感知儀器的基礎知識 5
2.1 在線感知儀器的構成 5
2.1.1 敏感元件 5
2.1.2 轉換元件 8
2.1.3 基本轉換電路 8
2.1.4 數(shù)據(jù)通信 9
2.2 在線感知儀器的品質指標 9
2.2.1 靈敏度 10
2.2.2 測量誤差 10
2.2.3 分辨率 12
2.2.4 響應時間 12
2.2.5 穩(wěn)定性 13
2.2.6 變差 13
2.2.7 不靈敏區(qū) 13
2.2.8 線性度 13
2.2.9 重復性 13
2.3 采樣 14
2.3.1 采樣頻率 14
2.3.2 采樣定理 14
2.3.3 采樣過程 16
第3章 在線感知的指標 17
3.1 水質指標 17
3.1.1 pH 17
3.1.2 氧化還原電位 18
3.1.3 電導率 18
3.1.4 濁度 19
3.1.5 溶解氧 19
3.1.6 水溫 20
3.1.7 化學需氧量 20
3.1.8 生化需氧量 21
3.1.9 總有機碳 21
3.1.10 總氮 21
3.1.11 氨氮 22
3.1.12 總磷 22
3.2 水生態(tài) 23
3.2.1 葉綠素a 23
3.2.2 微囊藻毒素 23
3.2.3 生物綜合毒性 23
3.2.4 藻細胞 24
3.2.5 二氧化碳 24
3.3 水文指標 24
3.3.1 水深 25
3.3.2 流速 25
3.4 氣象指標 25
3.4.1 風速 25
3.4.2 風向 25
3.4.3 氣溫 26
3.4.4 氣壓 26
第4章 環(huán)境在線監(jiān)測儀器 27
4.1 水質感知儀器 27
4.1.1 pH的監(jiān)測 27
4.1.2 氧化還原電位的監(jiān)測 31
4.1.3 電導率的監(jiān)測 33
4.1.4 濁度的監(jiān)測 36
4.1.5 溶解氧的監(jiān)測 39
4.1.6 水溫的監(jiān)測 45
4.1.7 化學需氧量的監(jiān)測 50
4.1.8 生化需氧量的監(jiān)測 53
4.1.9 總有機碳的監(jiān)測 57
4.1.10 總氮的監(jiān)測 62
4.1.11 氨氮的監(jiān)測 66
4.1.12 總磷的監(jiān)測 72
4.2 水生態(tài)監(jiān)測儀器 78
4.2.1 葉綠素a的監(jiān)測 78
4.2.2 微囊藻毒素的監(jiān)測 82
4.2.3 生物綜合毒性的監(jiān)測 90
4.2.4 藻細胞的監(jiān)測 95
4.2.5 二氧化碳的監(jiān)測 104
4.3 水文監(jiān)測儀器 113
4.3.1 水深的測量 113
4.3.2 流速的測量 117
4.4 氣象監(jiān)測儀器 122
4.4.1 風速的監(jiān)測 122
4.4.2 風向的監(jiān)測 125
4.4.3 氣溫的監(jiān)測 127
4.4.4 氣壓的監(jiān)測 127
第5章 數(shù)據(jù)采集與通信傳輸 130
5.1 數(shù)據(jù)采集 130
5.1.1 采樣 130
5.1.2 模/數(shù)轉換器 130
5.1.3 采樣方式 131
5.2 數(shù)據(jù)顯示 131
5.3 數(shù)字通信系統(tǒng) 132
5.4 數(shù)據(jù)傳輸 135
5.5 通信協(xié)議 136
5.5.1 數(shù)據(jù)格式 137
5.5.2 常用協(xié)議 137
5.5.3 數(shù)據(jù)正確性校驗 138
第6章 在線感知儀器的日常維護與管理 139
6.1 在線環(huán)境監(jiān)測設備的安裝 139
6.1.1 原位監(jiān)測式安裝 139
6.1.2 站房式安裝 141
6.2 儀器的校準 143
6.2.1 儀器的定期校驗 143
6.2.2 儀器多點線性檢驗 143
6.2.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)的審核判定 143
6.2.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)可比性分析控制 143
6.2.5 監(jiān)測參數(shù)間的關系分析控制 144
6.3 儀器的使用與維護 144
6.3.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)的定期清洗 144
6.3.2 試液的質量控制 144
6.3.3 標液或質控樣控制 144
6.3.4 室內外比較試驗控制 144
6.3.5 空白試驗檢驗控制 145
6.3.6 儀器設備的日常維護 145
6.4 應用案例 146
6.4.1 設計思路 146
6.4.2 設計方案 146
第7章 水生態(tài)環(huán)境在線感知發(fā)展趨勢 152
參考文獻 155