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(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2
第2章 在線感知儀器的基礎(chǔ)知識 5
2.1 在線感知儀器的構(gòu)成 5
2.1.1 敏感元件 5
2.1.2 轉(zhuǎn)換元件 8
2.1.3 基本轉(zhuǎn)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(zhì)指標(biāo) 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(yīng)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(fù)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(biāo) 17
3.1 水質(zhì)指標(biāo) 17
3.1.1 pH 17
3.1.2 氧化還原電位 18
3.1.3 電導(dǎo)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(xué)需氧量 20
3.1.8 生化需氧量 21
3.1.9 總有機(jī)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(xì)胞 24
3.2.5 二氧化碳 24
3.3 水文指標(biāo) 24
3.3.1 水深 25
3.3.2 流速 25
3.4 氣象指標(biāo) 25
3.4.1 風(fēng)速 25
3.4.2 風(fēng)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(zhì)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(dǎo)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(xué)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(jī)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(xì)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(fēng)速的監(jiān)測 122
4.4.2 風(fēng)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(zhuǎn)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(yàn) 138
第6章 在線感知儀器的日常維護(hù)與管理 139
6.1 在線環(huán)境監(jiān)測設(shè)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(zhǔn) 143
6.2.1 儀器的定期校驗(yàn) 143
6.2.2 儀器多點(diǎn)線性檢驗(yàn) 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(guān)系分析控制 144
6.3 儀器的使用與維護(hù) 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(zhì)量控制 144
6.3.3 標(biāo)液或質(zhì)控樣控制 144
6.3.4 室內(nèi)外比較試驗(yàn)控制 144
6.3.5 空白試驗(yàn)檢驗(yàn)控制 145
6.3.6 儀器設(shè)備的日常維護(hù) 145
6.4 應(yīng)用案例 146
6.4.1 設(shè)計(jì)思路 146
6.4.2 設(shè)計(jì)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(xiàn) 155