Mit dem zunehmenden Umweltbewusstsein ist die Wasserqualitätsüberwachung zu einer Schlüsseltechnologie für den Schutz der Umwelt und der menschlichen Gesundheit geworden. Inländische Wasserqualitätsprüfer spielen eine entscheidende Rolle bei der Qualitätsprüfung verschiedener Wasserkörper (wie Grundwasser, Oberflächenwasser, Meerwasser usw.). Bei der Echtzeitüberwachung können Wasserqualitätstester mit einer Vielzahl von Sensoren und intelligenten Behandlungstechnologien präzise Wasserqualitätsdaten erfassen und verarbeiten, um Umweltbehörden, Forschungseinrichtungen und Bereichen wie der industriellen Produktion dabei zu helfen, den Wasserzustand in Echtzeit zu erfassen und rechtzeitige Anpassungen und Entscheidungen zu treffen.
Häufige Datenerfassungsmethoden sind:
Analoge Signalaufnahme: Die analoge Signalaufnahme bezieht sich auf die Übertragung des vom Sensor erfassten analogen Spannungssignals an ein Datenverarbeitungsmodul zur Verarbeitung. Das analoge Signal muss über einen Analog-Nummer-Wandler (ADC) in ein digitales Signal umgewandelt werden, um verarbeitet zu werden. Die Simulationssignalerfassung findet häufig bei herkömmlichen Instrumenten wie pH und gelöstem Sauerstoff statt.
Digitale Signalaufnahme: Einige moderne Detektoren verwenden bereits digitale Sensoren, die ein digitales Signal direkt ausgeben können. Die digitale Signalübertragung ist effizient und nicht anfällig für Lärmstörungen und wird häufig für die Online-Wasserqualitätsüberwachung verwendet.
Drahtlose Datenübertragung: Die Datenübertragung ist für einige Fernwasserqualitätsüberwachungssysteme von entscheidender Bedeutung. Die meisten verfügen über drahtlose Übertragungsfunktionen, die üblichen Übertragungsmethoden umfassen Wi-Fi, Bluetooth usw. Diese drahtlose Technologie ermöglicht es der Wasserqualitätsüberwachung, die Datenübertragung in Echtzeit in weiten Gebieten zu ermöglichen, besonders für abgelegene Gebiete oder Umgebungen, in denen herkömmliche Kabel nicht verlegt werden können.
Datenspeicherung: Die in Echtzeit erfassten Daten müssen nicht nur an eine zentrale Verarbeitungseinheit übertragen werden, sondern auch temporär gespeichert werden. Die meisten Detektoren sind mit internen Speichermodulen ausgestattet, um die Sicherheit und Integrität der Daten bei instabilen Netzwerksignalen oder Ausfällen der Geräte zu gewährleisten.
Bei der Echtzeit-Wasserqualitätsüberwachung ist die Datenverarbeitung ein entscheidender Bestandteil, um eine genaue und zeitnahe Rückmeldung zu den Ergebnissen sicherzustellen. Die Datenverarbeitung von inländischen Wasserqualitätsprüfern umfasst in der Regel mehrere Schritte wie Datenfilterung, Algorithmusoptimierung und Echtzeitberechnung.
1. Datenfilterung und Geräuschentfernung: Wasserqualitätsdaten werden oft von externen Umweltfaktoren wie Temperaturschwankungen, elektromagnetischen Störungen etc. beeinflusst, was zu Rauschen in den erfassten Rohdaten führt. Um die Genauigkeit der Daten zu verbessern, werden in der Regel Filteralgorithmen verwendet, um die Daten zu verarbeiten, Störsignale zu entfernen und gültige Daten zu erhalten.
Temperaturkompensation: Wasserqualitätsparameter (wie pH, gelöster Sauerstoff usw.) sind empfindlicher auf Temperaturänderungen. Daher müssen Wasserqualitätsanalysatoren eine Temperaturkompensation auf der Grundlage von Echtzeit-Temperaturdaten durchführen, um sicherzustellen, dass genaue Wasserqualitätsparameter unter verschiedenen Umgebungsbedingungen erhalten werden.
Multiparametrische Datenfusion: In der Regel verfügt über die Funktion der gleichzeitigen Erkennung mehrerer Parameter, die Daten, die von mehreren Sensoren erfasst werden, müssen zur Fusionsanalyse verwendet werden. Durch die Multiparameterdatenfusionstechnik kann die Genauigkeit der Wasserqualitätsanalyse verbessert werden. Zum Beispiel können die pH-Werte, die Konzentration von gelöstem Sauerstoff und Ammoniak-Stickstoff kombiniert werden, um den Gesundheitszustand des Wasserkörpers besser zu beurteilen.
4. Datenkorrektur und Algorithmusoptimierung: Bei der Datenverarbeitung müssen in der Regel Sensoren korrigiert werden. Zu den Korrekturmethoden gehören die Verwendung von Standardlösungen und der Vergleich der Laborergebnisse. Um die Genauigkeit des Systems zu verbessern, können Instrumente auch mathematische Modelle oder maschinelles Lernen-Algorithmen verwenden, um den Datenanalyseprozess zu optimieren.
Mit der Entwicklung der Technologie verfügen die inländischen Wasserqualitätsprüfer nicht nur über eine höhere Präzision und ein höheres Intelligenzniveau, sondern können auch die Fernüberwachung und das automatisierte Management über drahtlose Übertragung und Cloud-Plattformen ermöglichen. Dies macht die Wasserqualitätsüberwachung effizienter und einfacher und bietet eine starke technische Unterstützung für den Schutz und die Bewirtschaftung der Wasserressourcen.