基于WSN和色度識(shí)別的pH值檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)pH值檢測(cè)自動(dòng)化需求的提高，pH值檢測(cè)方法已從實(shí)驗(yàn)室操作發(fā)展到使用自動(dòng)化裝置實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等應(yīng)用領(lǐng)域通常使用復(fù)合電極檢測(cè)pH值，存在電極易污染、設(shè)備維護(hù)麻煩等問題，研究一種低成本、低功耗、檢測(cè)精度較高的pH在線檢測(cè)系統(tǒng)具有很好的實(shí)用價(jià)值和理論意義。
　　論文在分析國(guó)內(nèi)外WSN和檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出基于WSN和色度識(shí)別的pH值檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，檢測(cè)方法的具體實(shí)現(xiàn)過程是以pH試紙檢測(cè)為基礎(chǔ)，通過TCS

2、3200色度傳感器代替肉眼識(shí)別，將試紙顏色信息轉(zhuǎn)換為RGB三刺激值，最后基于LSSVM算法建立的軟測(cè)量模型實(shí)現(xiàn)pH值測(cè)量。主要工作內(nèi)容可歸納為以下幾個(gè)方面:(1)針對(duì)工業(yè)控制上常使用復(fù)合電極檢測(cè)pH值存在維護(hù)麻煩、檢測(cè)不穩(wěn)定等問題，提出一種基于色度識(shí)別的pH試紙測(cè)量方法，使得檢測(cè)裝置免維護(hù)、測(cè)量穩(wěn)定;(2)針對(duì)環(huán)境光極易干擾傳感器數(shù)據(jù)采集的問題，設(shè)計(jì)一種基于輔助透鏡的反射式光路結(jié)構(gòu)，使得數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠;(3)針對(duì)傳感器所采集的RGB三

3、刺激值與pH值之間呈現(xiàn)出非線性的關(guān)系，提出一種基于LSSVM算法的軟測(cè)量方法，提高了試紙比色法檢測(cè)的精度;(4)針對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量有限的問題，通過對(duì)WSN的各個(gè)功能單元能量模型的分析，采用一系列具有實(shí)際性的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，從而延長(zhǎng)了電池使用壽命。
　　在解決上述關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上，論文搭建相關(guān)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)和分析。研究結(jié)果表明:建立RGB三刺激值與pH值之間的軟測(cè)量模型，可大大提高pH試紙檢測(cè)精度;研究的WSN節(jié)點(diǎn)節(jié)