在线监测 6个不同监测点的水质情况 ,对每一个
监测点可同时监测其溶解氧 、

温度 、

电导率 、pH、

氧化还原电位 、

盐度等 6个参数 ,降低了整个系统

的造价和故障产生的概率以及日常维护保养的工
作量 ,从而使整个系统的性价比大为提高 。

( 2)计算机监测技术在水产养殖中的应用 :

利用 MCS—51 系列 89C51 单片机组成单片机主
机和数 据 采 集 从 机 , 并 在 检 测 中 心 设 有 1 台

Pentium Ⅱ的 PC机 ,负责将所收集的数据进一步

处理 ,并以丰富的图表显示输出 。该系统可以对
多个养殖池的多种参数进行测量 ,能随时了解水
质的情况 ,提高水产养殖的经济效益 。

( 3)基于 IPC 的水质在线监测虚拟仪器 : 该

系统采用具有虚拟仪器面板的工控计算机仪器

(简称虚拟仪器 )的设计模式 ,改变传统化学测试

仪器的设计思想 ,成功研制了水质在线监测虚拟
仪器 。系统具有响应快 、

容量大 、

人机界面友好 、

操作简便 、

输出图形丰富美观逼真的特点 。由于

采用模块化设计方法 ,易于扩充功能和系统升级 ,
也可以多机通讯和联网以构成一个群控系统 ,具
备多种成分检测功能等优点 。

( 4)基于 B P神经网络的水产养殖水质监控

系统 :利用神经网络所具有的任意非线性表达能
力建立参数 k

p

, k

i

, k

d

自学习的 P ID 控制算法来

控制水环境溶解氧 ,通过对系统性能的学习 ,从而
实现具有最佳组合的 P ID 控制即最佳溶解氧的控
制 。同时采用移动 GPRS无线通讯技术进行远程
数据采集和监控 ,方便了用户在不同地方进行远
距离监控 。

( 5)基于 CAN 总线的水质参数在线监测系

统 :采用 CAN 总线的优点是可使网络内的节点个
数在理论上不受限制 ,加入或减少设备不影响整
个系统的工作 。因此 ,该系统可以根据用户需要 ,
任意改变节点数量 。该系统最多连接 256 个分
机 ,每个分机可以连接 1～128 个水质参数监测仪
表 ,主机负责向各分机发送工作命令 ,接受分机传
送的测量及故障自检信息 ,并对测量信息进行处
理 ,以数据和曲线的方式输出测量结果 。同时系
统还可通过因特网或局域网与其他计算机系统交
换信息 ,主机中通过口令保护 、

密码登录和软件加

密来保证安全 ,避免非法用户进入 、

移植和修改 。

3

在线水质监测分析方法

(1)温度 :传感元件采用铂电阻温度计 。

(2) pH 值 :测定水中 pH 值常用方法是玻璃

电极法 。

(3)电导 :传感元件采用铂电极电导池 ,通常

选用双电极 、10 kHz交流电导法 。目前多选用四
电极法 ,在两极间加一个微小的恒电流

I

。

(4)溶解氧 :传感元件采用溶解氧电极 ,这是

一种气敏膜电极 ,有原电极型和极谱池型两种 。

(5)化学需氧量 ( COD ) : 在线自动分析方法

有 : ①重铬酸钾消解 —光度测量法 ; ②重铬酸钾消
解 —库仑滴定法 ; ③重铬酸钾消解 —氧化还原滴
定法 ; ④UV 计 ( 254 nm ) ; ⑤氢氧基及臭氧 (混和
氧化剂 )氧化 —电化学测量法 ; ⑥臭氧氧化 —电
化学测量法 。方法 ①在快速 COD 测定仪器上已
经采用 。

(6)氨氮和总氮 : 氨氮在线自动分析仪的技

术原理主要有 3种 : ①氨气敏电极电位法 (pH 电
极法 ) ; ②分光光度法 ; ③傅立叶变换光谱法 。在
线氨氮仪等需要连续和间断测量方式 ,在经过在
线过滤装置后 ,水样测定值相对偏差较大 。总氮
在线自动分析仪的主要技术原理有 2种 : ①过硫
酸盐消解 —光度法 ; ②密闭燃烧氧化 —化学发光
分析法 。

□

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【作者简介 】

吴子岳

( 1963

—

) ,

男

,

教授

,

博士后

,

主要从事机械工程技术研究 。

( 2007

2

07

2

17

收稿

; 2007

2

08

2

01

修回

)

9

2

《渔业现代化 》2007年第 34卷第 4期