基于WSN和色度識別的pH值檢測關鍵技術研究.pdf

1、隨著人們對pH值檢測自動化需求的提高，pH值檢測方法已從實驗室操作發(fā)展到使用自動化裝置實現(xiàn)在線檢測。當前工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護等應用領域通常使用復合電極檢測pH值，存在電極易污染、設備維護麻煩等問題，研究一種低成本、低功耗、檢測精度較高的pH在線檢測系統(tǒng)具有很好的實用價值和理論意義。
　　論文在分析國內(nèi)外WSN和檢測技術的基礎上，提出基于WSN和色度識別的pH值檢測系統(tǒng)設計方案，檢測方法的具體實現(xiàn)過程是以pH試紙檢測為基礎，通過TCS

2、3200色度傳感器代替肉眼識別，將試紙顏色信息轉(zhuǎn)換為RGB三刺激值，最后基于LSSVM算法建立的軟測量模型實現(xiàn)pH值測量。主要工作內(nèi)容可歸納為以下幾個方面:(1)針對工業(yè)控制上常使用復合電極檢測pH值存在維護麻煩、檢測不穩(wěn)定等問題，提出一種基于色度識別的pH試紙測量方法，使得檢測裝置免維護、測量穩(wěn)定;(2)針對環(huán)境光極易干擾傳感器數(shù)據(jù)采集的問題，設計一種基于輔助透鏡的反射式光路結(jié)構，使得數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠;(3)針對傳感器所采集的RGB三

3、刺激值與pH值之間呈現(xiàn)出非線性的關系，提出一種基于LSSVM算法的軟測量方法，提高了試紙比色法檢測的精度;(4)針對無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點能量有限的問題，通過對WSN的各個功能單元能量模型的分析，采用一系列具有實際性的節(jié)能優(yōu)化設計方法，從而延長了電池使用壽命。
　　在解決上述關鍵技術基礎上，論文搭建相關實驗平臺，并進行具體實驗和分析。研究結(jié)果表明:建立RGB三刺激值與pH值之間的軟測量模型，可大大提高pH試紙檢測精度;研究的WSN節(jié)點節(jié)