《水生态环境在线感知仪器》是中国科学院重庆绿色智能技术研究院相关研究团队的集体智慧的结晶。《水生态环境在线感知仪器》内容包括在线感知仪器的基础知识、水生态环境在线感知的常用指标及在线监测仪器、数据采集与传输、在线感知设备的安装与日常维护管理方法、水生态环境在线感知设备的应用实例及其发展趋势。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 水生态环境在线感知的意义 1
1.2 国内外发展现状 2
第2章 在线感知仪器的基础知识 5
2.1 在线感知仪器的构成 5
2.1.1 敏感元件 5
2.1.2 转换元件 8
2.1.3 基本转换电路 8
2.1.4 数据通信 9
2.2 在线感知仪器的品质指标 9
2.2.1 灵敏度 10
2.2.2 测量误差 10
2.2.3 分辨率 12
2.2.4 响应时间 12
2.2.5 稳定性 13
2.2.6 变差 13
2.2.7 不灵敏区 13
2.2.8 线性度 13
2.2.9 重复性 13
2.3 采样 14
2.3.1 采样频率 14
2.3.2 采样定理 14
2.3.3 采样过程 16
第3章 在线感知的指标 17
3.1 水质指标 17
3.1.1 pH 17
3.1.2 氧化还原电位 18
3.1.3 电导率 18
3.1.4 浊度 19
3.1.5 溶解氧 19
3.1.6 水温 20
3.1.7 化学需氧量 20
3.1.8 生化需氧量 21
3.1.9 总有机碳 21
3.1.10 总氮 21
3.1.11 氨氮 22
3.1.12 总磷 22
3.2 水生态 23
3.2.1 叶绿素a 23
3.2.2 微囊藻毒素 23
3.2.3 生物综合毒性 23
3.2.4 藻细胞 24
3.2.5 二氧化碳 24
3.3 水文指标 24
3.3.1 水深 25
3.3.2 流速 25
3.4 气象指标 25
3.4.1 风速 25
3.4.2 风向 25
3.4.3 气温 26
3.4.4 气压 26
第4章 环境在线监测仪器 27
4.1 水质感知仪器 27
4.1.1 pH的监测 27
4.1.2 氧化还原电位的监测 31
4.1.3 电导率的监测 33
4.1.4 浊度的监测 36
4.1.5 溶解氧的监测 39
4.1.6 水温的监测 45
4.1.7 化学需氧量的监测 50
4.1.8 生化需氧量的监测 53
4.1.9 总有机碳的监测 57
4.1.10 总氮的监测 62
4.1.11 氨氮的监测 66
4.1.12 总磷的监测 72
4.2 水生态监测仪器 78
4.2.1 叶绿素a的监测 78
4.2.2 微囊藻毒素的监测 82
4.2.3 生物综合毒性的监测 90
4.2.4 藻细胞的监测 95
4.2.5 二氧化碳的监测 104
4.3 水文监测仪器 113
4.3.1 水深的测量 113
4.3.2 流速的测量 117
4.4 气象监测仪器 122
4.4.1 风速的监测 122
4.4.2 风向的监测 125
4.4.3 气温的监测 127
4.4.4 气压的监测 127
第5章 数据采集与通信传输 130
5.1 数据采集 130
5.1.1 采样 130
5.1.2 模/数转换器 130
5.1.3 采样方式 131
5.2 数据显示 131
5.3 数字通信系统 132
5.4 数据传输 135
5.5 通信协议 136
5.5.1 数据格式 137
5.5.2 常用协议 137
5.5.3 数据正确性校验 138
第6章 在线感知仪器的日常维护与管理 139
6.1 在线环境监测设备的安装 139
6.1.1 原位监测式安装 139
6.1.2 站房式安装 141
6.2 仪器的校准 143
6.2.1 仪器的定期校验 143
6.2.2 仪器多点线性检验 143
6.2.3 监测数据的审核判定 143
6.2.4 监测数据可比性分析控制 143
6.2.5 监测参数间的关系分析控制 144
6.3 仪器的使用与维护 144
6.3.1 在线监测系统的定期清洗 144
6.3.2 试液的质量控制 144
6.3.3 标液或质控样控制 144
6.3.4 室内外比较试验控制 144
6.3.5 空白试验检验控制 145
6.3.6 仪器设备的日常维护 145
6.4 应用案例 146
6.4.1 设计思路 146
6.4.2 设计方案 146
第7章 水生态环境在线感知发展趋势 152
参考文献 155
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