水環(huán)境重金屬便攜式檢測儀器的分析控制軟件設(shè)計(jì).pdf

1、近年來隨著工業(yè)化水平不斷地提高，水環(huán)境重金屬污染也日益嚴(yán)重，這不但對人類的健康造成巨大的威脅，同時(shí)也嚴(yán)重地破壞了生態(tài)環(huán)境。因此，對湖泊、海洋等水環(huán)境的重金屬濃度的監(jiān)測已經(jīng)成為亟待解決的問題。本文結(jié)合無線通信技術(shù)、電化學(xué)分析技術(shù)、Qt和Android軟件技術(shù)設(shè)計(jì)了一套針對便攜式重金屬痕量分析儀器的PC端和移動(dòng)端的分析控制軟件。本文首先介紹了水環(huán)境重金屬污染的現(xiàn)狀及其危害、實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場重金屬檢測技術(shù)以及化學(xué)計(jì)量學(xué)中常用的多元校正分析方法。其

2、次對電化學(xué)溶出伏安原理以及本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)地介紹，并將現(xiàn)場檢測的結(jié)果與專業(yè)檢測中心的檢測結(jié)果進(jìn)行對比分析。
　　本文所作的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.設(shè)計(jì)了基于Qt框架的PC端和基于Android平臺(tái)的移動(dòng)端分析控制軟件。
　　本文所設(shè)計(jì)的兩個(gè)不同平臺(tái)上的軟件，實(shí)現(xiàn)了與硬件設(shè)備之間的串口通信和無線通信并對其進(jìn)行控制，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將得到的數(shù)據(jù)以曲線的形式呈現(xiàn)在控制軟件界面上，最終進(jìn)行重金屬離

3、子濃度的定量分析。此外，還實(shí)現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的保存與讀取，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示，以及曲線縮放、移動(dòng)等功能。
　　實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明，該軟件在用于與本項(xiàng)目儀器進(jìn)行有線串口通訊和無線通訊，以及在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示方面具有良好的實(shí)用性，軟件功能完善，具有良好的穩(wěn)定性和便捷性，人機(jī)交互體驗(yàn)良好。
　　2.深入研究了數(shù)字濾波器和小波去噪方法對實(shí)際檢測數(shù)據(jù)的處理方法與效果。
　　對儀器現(xiàn)有的去噪方法進(jìn)行改進(jìn)，使用IIR和FIR數(shù)字濾波器中較為常

4、用的濾波器設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了專門針對本儀器系統(tǒng)實(shí)際檢測數(shù)據(jù)的低通濾波器，并且使用基于軟閾值技術(shù)的小波去噪方法，對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理并分析結(jié)果。
　　分析結(jié)果表明，小波去噪方法對于本儀器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效果較為理想，處理后的數(shù)據(jù)完整地保留了溶出伏安曲線中重要的波形特征，并且具有良好的平滑效果，對于后續(xù)的濃度分析具有重要意義。
　　3.提出一種溶出峰提取的改進(jìn)算法，將其應(yīng)用于偏最小二乘回歸建模，提高了重金屬離子濃度定量檢測的精度。<