【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水質(zhì)檢測，具體而言，涉及一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置及其使用方法。
技術(shù)介紹
1、在環(huán)境科學領(lǐng)域，水質(zhì)檢測是評估和監(jiān)測水體健康狀況的重要手段。為了提升水質(zhì)檢測的便利度，便攜式水質(zhì)檢測裝置逐漸得到應(yīng)用，水質(zhì)檢測人員攜帶便攜式水質(zhì)檢測裝置即可在水質(zhì)現(xiàn)場進行水質(zhì)檢測，并得出對應(yīng)的檢測結(jié)果/報告，而無需現(xiàn)場采集水樣后再返回實驗室進行測試。
2、但是，上述便攜式水質(zhì)檢測裝置仍然需要檢測人員手動采集水樣，再將水樣置于便攜式水質(zhì)檢測裝置中進行水質(zhì)分析，本質(zhì)上來說上述便攜式水質(zhì)檢測裝置僅是水質(zhì)分析儀，不能充分降低檢測人員的水質(zhì)檢測的勞動強度；而且，在面對某些不適合檢測人員直接進入的水域時，上述便攜式水質(zhì)檢測裝置也難以發(fā)揮作用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題至少之一，本專利技術(shù)具體提供了一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置、使用方法、電子設(shè)備、計算機存儲介質(zhì)及計算機程序產(chǎn)品。
2、本專利技術(shù)提供了一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，所述裝置包括主體、控制器、傳感器、動力裝置、警示燈及天線，若干所述傳感器安裝在所述主體的下方，所述控制器安裝在所述主體的內(nèi)部，所述動力裝置安裝在所述主體的側(cè)面，所述警示燈與所述天線安裝在所述主體的上方；所述傳感器包括慣性傳感器和若干水質(zhì)檢測傳感器；其中，所述慣性傳感器，用于檢測所述水質(zhì)檢測裝置的一組加速度數(shù)據(jù)；所述控制器，用于基于所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，生成第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令，基于所述第一控制
3、進一步地，所述控制器基于一組所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，包括：所述控制器對各所述加速度數(shù)據(jù)進行曲線擬合，獲得所述水質(zhì)檢測裝置的加速度曲線；從所述加速度曲線中識別得出波峰聚集子曲線和非波峰聚集子曲線，對所述波峰聚集子曲線和所述非波峰聚集子曲線進行特征提取，獲得第一加速度特征和第二加速度特征；將所述第一加速度特征和所述第二加速度特征輸入拋擲距離預(yù)測模型，所述拋擲距離預(yù)測模型輸出預(yù)測得到的拋擲距離；根據(jù)所述拋擲距離確定得出第一間隔距離，基于所述第一間隔距離確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位。
4、進一步地，所述拋擲距離預(yù)測模型基于物理的深度學習算法構(gòu)建的，所述拋擲距離預(yù)測模型包括輸入層、隱藏層、物理信息層、輸出層；其中，所述輸入層，用于接收輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)包括所述第一加速度特征和所述第二加速度特征，以及所述水質(zhì)檢測裝置的質(zhì)量和空氣阻力系數(shù)；所述隱藏層，是由多個神經(jīng)元組成的多層結(jié)構(gòu)，用于從所述輸入數(shù)據(jù)中提取特征和學習數(shù)據(jù)的抽象表示，獲得抽象特征；所述輸出層，用于基于所述抽象特征預(yù)測輸出所述水質(zhì)檢測裝置的所述拋擲距離；所述物理信息層，用于將物理定律以微分方程的形式整合到損失函數(shù)中，確保網(wǎng)絡(luò)預(yù)測符合物理法則。
5、進一步地，所述基于所述第一間隔距離確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位，包括：以所述水質(zhì)檢測裝置所處位置為圓心、以n倍數(shù)的所述第一間隔距離為半徑確定得出圓形，將所述水質(zhì)檢測裝置所處位置確定為一個所述水質(zhì)采樣檢測點位，再在該圓形上以所述第一間隔距離分別確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位。
6、進一步地，所述控制器基于一組所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，還包括：所述控制器對各所述加速度數(shù)據(jù)進行實時的曲線擬合，獲得所述水質(zhì)檢測裝置的加速度實時曲線，若所述加速度實時曲線被認定為所述波峰聚集子曲線，則生成第五控制指令；其中，所述第五控制指令通過所述天線被傳輸給檢測人員的手持終端，以提示檢測人員輸入第二間隔距離。
7、進一步地，基于所述第二間隔距離確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位，包括：以所述水質(zhì)檢測裝置所處位置為基準，向待檢測水體區(qū)域的中心行進，每行進達到所述第二間隔距離，即將對應(yīng)的位置點確定為一個所述水質(zhì)采樣檢測點位。
8、本專利技術(shù)還提供了一種前述的新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置的使用方法，所述方法包括如下步驟：檢測人員將所述水質(zhì)檢測裝置置于待檢測的水體區(qū)域；慣性傳感器檢測到所述水質(zhì)檢測裝置的一組加速度數(shù)據(jù)，所述控基于所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，并生成第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令；所述控制器基于所述第一控制指令控制動力裝置啟動并驅(qū)動所述水質(zhì)檢測裝置依次前往各所述水質(zhì)采樣檢測點位，以及基于所述第二控制指令控制傳感器在各所述水質(zhì)采樣檢測點位進行水質(zhì)分析，以及基于所述第三控制指令控制警示燈、天線啟動；所述控制器通過所述天線與檢測人員的手持終端進行通信，以接收所述手持終端的第四控制指令，以及向所述手持終端發(fā)送水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。
9、本專利技術(shù)還提供了一種電子設(shè)備，應(yīng)用于如前任一項所述的新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置；該電子設(shè)備包括：存儲有可執(zhí)行程序代碼的存儲器；與所述存儲器耦合的處理器；所述處理器調(diào)用所述存儲器中存儲的所述可執(zhí)行程序代碼。
10、本專利技術(shù)還提供了一種計算機存儲介質(zhì)，應(yīng)用于如前任一項所述的新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置；該存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器運行。
11、本專利技術(shù)還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，應(yīng)用于如前任一項所述的新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置；該計算機程序產(chǎn)品中包含可被運行的計算機程序指令。
12、本專利技術(shù)的方案無需檢測人員乘坐船舶前往待檢測的水體區(qū)域的內(nèi)部區(qū)域，而是可以直接將本專利技術(shù)的水質(zhì)檢測裝置放置于待檢測的水體區(qū)域中，水質(zhì)檢測裝置便可以自動確定合適的水質(zhì)采樣點位并自動就位檢測，尤其適用于檢測人員難以進入的水體區(qū)域，可以極大的提升水質(zhì)檢測的便利性、效率及安全性。
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1.一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述裝置包括主體、控制器、傳感器、動力裝置、警示燈及天線，若干所述傳感器安裝在所述主體的下方，所述控制器安裝在所述主體的內(nèi)部，所述動力裝置安裝在所述主體的側(cè)面，所述警示燈與所述天線安裝在所述主體的上方；所述傳感器包括慣性傳感器和若干水質(zhì)檢測傳感器；其中，所述慣性傳感器，用于檢測所述水質(zhì)檢測裝置的一組加速度數(shù)據(jù)；所述控制器，用于基于所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，生成第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令，基于所述第一控制指令控制所述動力裝置啟動并驅(qū)動所述水質(zhì)檢測裝置依次前往各所述水質(zhì)采樣檢測點位，基于所述第二控制指令控制所述傳感器在各所述水質(zhì)采樣檢測點位進行水質(zhì)分析，基于所述第三控制指令控制所述警示燈、所述天線啟動；以及，所述控制器還用于通過所述天線與檢測人員的手持終端進行通信，以接收所述手持終端的第四控制指令，以及向所述手持終端發(fā)送水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述控制器基于一組所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，包括：所述控制器對各所述加速度
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述拋擲距離預(yù)測模型基于物理的深度學習算法構(gòu)建的，所述拋擲距離預(yù)測模型包括輸入層、隱藏層、物理信息層、輸出層；其中，所述輸入層，用于接收輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)包括所述第一加速度特征和所述第二加速度特征，以及所述水質(zhì)檢測裝置的質(zhì)量和空氣阻力系數(shù)；所述隱藏層，是由多個神經(jīng)元組成的多層結(jié)構(gòu)，用于從所述輸入數(shù)據(jù)中提取特征和學習數(shù)據(jù)的抽象表示，獲得抽象特征；所述輸出層，用于基于所述抽象特征預(yù)測輸出所述水質(zhì)檢測裝置的所述拋擲距離；所述物理信息層，用于將物理定律以微分方程的形式整合到損失函數(shù)中，確保網(wǎng)絡(luò)預(yù)測符合物理法則。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：基于所述第一間隔距離確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位，包括：以所述水質(zhì)檢測裝置所處位置為圓心、以N倍數(shù)的所述第一間隔距離為半徑確定得出圓形，將所述水質(zhì)檢測裝置所處位置確定為一個所述水質(zhì)采樣檢測點位，再在該圓形上以所述第一間隔距離分別確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述控制器基于一組所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，還包括：所述控制器對各所述加速度數(shù)據(jù)進行實時的曲線擬合，獲得所述水質(zhì)檢測裝置的加速度實時曲線，若所述加速度實時曲線被認定為所述波峰聚集子曲線，則生成第五控制指令；其中，所述第五控制指令通過所述天線被傳輸給檢測人員的手持終端，以提示檢測人員輸入第二間隔距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：基于所述第二間隔距離確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位，包括：以所述水質(zhì)檢測裝置所處位置為基準，向待檢測水體區(qū)域的中心行進，每行進達到所述第二間隔距離，即將對應(yīng)的位置點確定為一個所述水質(zhì)采樣檢測點位。
7.一種如權(quán)利要求1-6任一項所述的新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置的使用方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：檢測人員將所述水質(zhì)檢測裝置置于待檢測的水體區(qū)域；慣性傳感器檢測到所述水質(zhì)檢測裝置的一組加速度數(shù)據(jù)，所述控基于所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，并生成第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令；所述控制器基于所述第一控制指令控制動力裝置啟動并驅(qū)動所述水質(zhì)檢測裝置依次前往各所述水質(zhì)采樣檢測點位，以及基于所述第二控制指令控制傳感器在各所述水質(zhì)采樣檢測點位進行水質(zhì)分析，以及基于所述第三控制指令控制警示燈、天線啟動；所述控制器通過所述天線與檢測人員的手持終端進行通信，以接收所述手持終端的第四控制指令，以及向所述手持終端發(fā)送水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于：應(yīng)用于如權(quán)利要求1-6任一項所述的新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置；該電子設(shè)備包括：存儲有可執(zhí)行程序代碼的存儲器；與所述存儲器耦合的處理器；所述處理器調(diào)用所述存儲器中存儲的所述可執(zhí)行程序代碼。
9.一種計算機存儲介質(zhì)，其特征在于：應(yīng)用于如權(quán)利要求1-6任一項所述的...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述裝置包括主體、控制器、傳感器、動力裝置、警示燈及天線，若干所述傳感器安裝在所述主體的下方，所述控制器安裝在所述主體的內(nèi)部，所述動力裝置安裝在所述主體的側(cè)面，所述警示燈與所述天線安裝在所述主體的上方；所述傳感器包括慣性傳感器和若干水質(zhì)檢測傳感器；其中，所述慣性傳感器，用于檢測所述水質(zhì)檢測裝置的一組加速度數(shù)據(jù)；所述控制器，用于基于所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，生成第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令，基于所述第一控制指令控制所述動力裝置啟動并驅(qū)動所述水質(zhì)檢測裝置依次前往各所述水質(zhì)采樣檢測點位，基于所述第二控制指令控制所述傳感器在各所述水質(zhì)采樣檢測點位進行水質(zhì)分析，基于所述第三控制指令控制所述警示燈、所述天線啟動；以及，所述控制器還用于通過所述天線與檢測人員的手持終端進行通信，以接收所述手持終端的第四控制指令，以及向所述手持終端發(fā)送水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述控制器基于一組所述加速度數(shù)據(jù)確定得出若干水質(zhì)采樣檢測點位，包括：所述控制器對各所述加速度數(shù)據(jù)進行曲線擬合，獲得所述水質(zhì)檢測裝置的加速度曲線；從所述加速度曲線中識別得出波峰聚集子曲線和非波峰聚集子曲線，對所述波峰聚集子曲線和所述非波峰聚集子曲線進行特征提取，獲得第一加速度特征和第二加速度特征；將所述第一加速度特征和所述第二加速度特征輸入拋擲距離預(yù)測模型，所述拋擲距離預(yù)測模型輸出預(yù)測得到的拋擲距離；根據(jù)所述拋擲距離確定得出第一間隔距離，基于所述第一間隔距離確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測點位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：所述拋擲距離預(yù)測模型基于物理的深度學習算法構(gòu)建的，所述拋擲距離預(yù)測模型包括輸入層、隱藏層、物理信息層、輸出層；其中，所述輸入層，用于接收輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)包括所述第一加速度特征和所述第二加速度特征，以及所述水質(zhì)檢測裝置的質(zhì)量和空氣阻力系數(shù)；所述隱藏層，是由多個神經(jīng)元組成的多層結(jié)構(gòu)，用于從所述輸入數(shù)據(jù)中提取特征和學習數(shù)據(jù)的抽象表示，獲得抽象特征；所述輸出層，用于基于所述抽象特征預(yù)測輸出所述水質(zhì)檢測裝置的所述拋擲距離；所述物理信息層，用于將物理定律以微分方程的形式整合到損失函數(shù)中，確保網(wǎng)絡(luò)預(yù)測符合物理法則。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型環(huán)境科學用水質(zhì)檢測裝置，其特征在于：基于所述第一間隔距離確定得出若干所述水質(zhì)采樣檢測...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：豐睿，常丹丹，李博偉，吳聲，
申請(專利權(quán))人：杭州師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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