CN111443080B - 用于水产养殖的智能水质测定系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一实施例，公开一种用于水产养殖的智能水质测定系统，包括：测定部，测定水质测定对象样品试料的水质信息；计算机，从通过测定部而测定的水质信息判断样品试料的污染度，所述水质信息包括显示样品试料是否包括环境压力诱发物质的信息；服务器，从计算机接收所述水质信息和所述样品试料的污染度而储存并管理；以及移动终端，向服务器发送用于控制测定部的测定工作的控制命令。

Description

用于水产养殖的智能水质测定系统
技术领域
本发明涉及水质测定系统，更详细地，涉及利用环境压力诱发物质测定装置而可以实时分析水产养殖场的水质状态的用于水产养殖的智能水质测定系统。
背景技术
环境压力作为阻碍水产养殖场的养殖生物的生长，并可能进一步破坏生态环境的因素，表示由于流失的饲料导致的压力或者由于鱼贝类的分泌物质导致的压力等。
这种水产养殖场内的环境压力诱发物质的增加导致养殖场内部的养殖生物的大量死亡，向外部流出的养殖场的排出水导致生态环境的破坏而引起问题。
近来，为了在最小化水质污染的同时准备针对水质污染的及时性对策，用于实时测定水质状态的水质污染测定和监测系统的设置正在增加。
如以下作为现有技术的专利文献1所公开，存在利用光学传感器监测水质污染的系统。然而，可以通过用于该技术的光学传感器而测定的水质信息仅为诸如氢离子浓度(pH)、氧化还原电位(ORP)、氧溶解量(DO)或者钠(Sodium)等容易通过国内技术测定的信息的程度。
由于诸如NH4、NO2-或者NO3-等水质信息通常利用应用有高价的外国技术的产品，导致其购买以及流程复杂，且需要大量维护费用。
专利文献1中的现有技术还具有污染物质积聚在传感器周围而使传感器的准确度和精密度降低的问题，为了解决该问题，公开有利用布置在传感器周围的刷子等而周期性清洁的物理性清洁方法。但是，周期性的清洁装置在污染严重的时期可能清洁不充分，导致仍然可能存在水质测定的准确度和精密度降低的问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：韩国公开专利2005-108734号公报
发明内容
根据本发明的一实施例，可以提供能够适用于分析水产养殖场内的水质状态的利用环境压力诱发物质测定装置实时分析水质状态的智能水质测定系统，所述环境压力诱发物质测定装置能够测定包括于鱼类、贝类养殖场海水的氧化锰(例如，Mn(II))、氧化铁(例如，Fe(II))、尿酸(Uric acid)、钴(Co)、谷氨酸(Glutamic acid)、抗坏血酸(Ascorbicacid)、内酰胺类抗生素(Lactam antibiotics)或者海水中的有机污染物质和引起赤潮的赤潮浮游植物(red tide phytoplankton)(海洋褐胞藻(Chattonella marina))等。
根据本发明的一实施例，可以提供利用便于使用和维护，且没有费用负担的环境压力诱发物质测定装置的智能水质测定系统。
并且，根据本发明的一实施例，可以提供一种利用能够通过使样品试料在被供应到传感器单元之前过滤样品试料，从而提高传感器单元的准确度和精密度的环境压力诱发物质测定装置而实时分析水质状态的智能水质测定系统。
根据本发明的一实施例，可以提供一种一种智能水质测定系统，包括：测定部，测定水质测定对象样品试料的水质信息；计算机，从通过测定部而测定的水质信息判断样品试料的污染度，所述水质信息显示样品试料是否包括环境压力诱发物质的信息；服务器，从计算机接收所述水质信息和所述样品试料的污染度而储存并管理；以及移动终端，向服务器发送用于控制测定部的测定工作的控制命令。
在上述实施例，服务器将所述控制命令发送到计算机，计算机根据所述控制命令控制测定部的工作，测定部包括环境压力诱发物质测定装置，环境压力诱发物质测定装置可以向所述样品试料混合能够通过与环境压力诱发物质的化学发光反应而发光的试剂，并测定从作为试剂和样品试料的混合物的混合物发出的光而测定所述样品试料是否包括环境压力诱发物质。
在上述实施例，所述控制命令包括：水质测定开始命令；水质测定终止命令以及周期性水质测定命令，所述水质测定开始命令是使测定部开始对样品试料进行水质信息的测定的命令，所述水质测定终止命令是使测定部终止对样品试料的水质信息的测定工作的命令，所述周期性水质测定命令是使测定部周期性地进行对样品试料的水质信息测定的命令。
在上述实施例，环境压力诱发物质测定装置包括：试剂供应部，通过试剂供应路径向传感器单元定量供应发光试剂；样品定量供应部，通过样品供应路径接收样品试料而向传感器单元定量供应样品试料；以及传感器单元，从试剂供应部和样品定量供应部接收所述发光试剂和所述样品试料，所述传感器单元构成为包括：流通单元(flow cell)，提供能够使所述发光试剂和所述样品试料彼此混合而进行化学发光反应的空间；以及光检测部，能够检测通过所述化学发光反应发出的光。
在上述实施例，环境压力诱发物质测定装置还可以包括：过滤器部，位于所述样品供应路径上的所述样品定量供应部的上游，过滤器部接收所述样品试料而过滤所述样品试料，被过滤的所述处理水可以被供应到样品定量供应部。
并且，在上述实施例，过滤器部能够由包括掩蔽剂(Masking agent)的吸附性树脂柱(resin column)构成，干扰所述发光试剂和所述样品试料的化学发光反应的干扰物质可以通过所述掩蔽剂(Masking agent)而被过滤。
包括于本发明的智能水质测定系统的环境压力诱发物质测定装置的传感器单元具有通过简单的构成而容易使用和管理的效果。
根据本发明的一实施例的传感器单元通过化学发光传感器(chemiluminescencesensor)构成而能够提供利用如下的环境压力诱发物质测定装置的智能水质测定系统，所述环境压力诱发物质测定装置能够测定包括于鱼类、贝类养殖场海水的氧化锰(例如，Mn(II))、氧化铁(例如，Fe(II))、尿酸(Uric acid)、钴(Co)、谷氨酸(Glutamic acid)、抗坏血酸(Ascorbic acid)、内酰胺类抗生素(Lactam antibiotics)或者海水中的有机污染物质和引起赤潮的赤潮浮游植物(red tide phytoplankton)(海洋褐胞藻(Chattonellamarina))等。
尤其是，通过包括于过滤器部的掩蔽剂(Masking agent)而在供应到传感器单元之前标记(targeting)并去除妨碍测定环境压力诱发物质的物质，因此可以更加准确地进行测定。
附图说明
图1是用于说明根据本发明的一实施例的智能水质测定系统的图，
图2是用于说明根据本发明的一实施例的环境压力诱发物质测定装置的结构的图，
图3是用于说明根据本发明的一实施例的样品定量供应部的图，
图4是用于说明根据本发明的一实施例的传感器单元的示例性结构的图，
图5是用于说明根据本发明的另一实施例的传感器单元的结构的图，并且
图6是用于说明根据本发明的一实施例的根据发光试剂和干扰物质的掩蔽剂(Masking agent)的表。
符号说明
100：测定部 110：水温测定装置
120：盐度测定装置 130：DO测定装置
140：pH测定装置 150：环境压力诱发物质测定装置
151：试剂供应部 152：流通单元(flow cell)
153：管式联动泵 154：光检测部
155：过滤器部 157：样品定量供应部
159：传感器单元 161：T型管道(T-piece)
200：计算机 201：放大部
203：AD转换器 205：计算机处理器
300：服务器 400：移动终端
401：服务程序 403：用户输入输出装置
405：记忆装置 407：操作系统
409：其他资源(SW/HW)
具体实施方式
可以通过附图和相关的以下优选实施例而容易地理解以上的本发明的目的、其他目的、特征以及优点。但是，本发明不限于此处说明的实施例，也可以具体化为其他形态。相反，此处说明的实施例是为了使公开的内容变得彻底且完全，并且为了向本领域技术人员充分传达本发明的思想而提供的。
在本说明书中，在提及某构成要素位于另一构成要素之上的情形下，其表示可以直接形成在另一构成要素上或者在它们之间还可以夹设有第三构成要素。并且，在附图中，为了有效地说明技术内容而夸张地示出了构成要素的厚度。
在本说明书中为了说明构成要素而使用了第一、第二等术语的情形下，这些构成要素不能被这些术语所限定。这些术语仅用于将某一构成要素与另一构成要素进行区分。此处说明并且示出的实施例包括与其互补的实施例。
在本说明书中，除非在文中特别提及，单数形式包括复数的情形。说明书中使用的“包括(comprise)”和/或“包含(comprising)”提及的构成要素不排除一个以上的其他构成要素的存在或者添加。
在本说明书中，“和/或”表示“和”或者“或”，例如，“包括构成要素A和/或构成要素B”被用于表示包括构成要素A、构成要素B或者包括构成要素A和构成要素B(即，包括构成要素A和构成要素B中的至少一个)的含义。
当提及某一元件、构成要素、装置或者系统包括由程序或者软件构成的构成要素的情形下，即使没有明示性的提及，也应当被理解该元件、构成要素、装置或者系统包括执行或操作该程序或软件所需的硬件(例如，存储器、CPU等)或者其他程序或者软件(例如，用于运行操作系统或者硬件所需的驱动程序)。并且，如果没有特别提及，在实现某元件(或者构成要素)时，应当理解为该元件(或者构成要素)可以实现为软件、硬件或软件及硬件等任意形态。
术语的定义
本说明书中使用的信号或者命令的“传送”、“通信”、“发送”以及其他与此相似的含义的术语不仅包括信号或者命令从一构成要素直接传递到其他构成要素的情形，还包括经过其他构成要素而传递的情形。尤其是，将信号或者命令“传送”或者“发送”到一构成要素表示指示了该信号或者命令的最终目的地，不表示直接的目的地。这在信号或者命令的“接收”也是相同的。
本实施例中提及在流体流动的路径上，构成要素A位于构成要素B的“上游”表示通过将构成要素A和构成要素B布置在所述路径或者在所述路径构成，以使所述流体首先经过构成要素A后经过构成要素B。
本说明书中提及在流体流动的路径上，构成要素B位于构成要素A的“下游”表示通过将构成要素A和构成要素B布置在所述路径或者在所述路径构成，以使所述流体首先经过构成要素A后经过构成要素B。
在本说明书中提及构成要素A位于某个“路径上”表示构成要素A和路径被彼此有机布置或者有机构成，以使构成要素A接收在路径中流动的流体或者构成要素A使路径中流动的流体流出。
在本说明书中，“路径”或者“管道”提供空间以使流体可以流动，例如，可以是具有以不使流体泄露而移动的方式封闭的内部空间的管道等。
在本说明书中，“连通”表示以使流体可以移动的方式连接路径或者管道的情形，“不通”表示以使流体无法移动的方式使路径或者管道彼此不连接的情形。
在本说明书中，“环境压力诱发物质”作为可能破坏水产养殖场的生态环境的污染物，可以包括包含于养殖场海水的氧化锰(例如，Mn(II))、氧化铁(例如，Fe(II))、尿酸(Uric acid)、钴(Co)、谷氨酸(Glutamic acid)、抗坏血酸(Ascorbic acid)、内酰胺类抗生素(Lactam antibiotics)和/或海水中的有机污染物质和引起赤潮的赤潮浮游植物(redtide phytoplankton)(海洋褐胞藻(Chattonella marina))等。
水质信息可以包括显示样品试料的水温、盐度、氧溶解量(DO)、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、氢离子浓度(pH)以及在样品试料是否包括环境压力诱发物质的信息。
以下参照附图详细说明本发明。在说明下面的特定实施例，为了更加具体地说明发明并且有助于理解而记载了多种特定内容。然而，在本领域具有可以理解本发明的程度的知识的本领域技术人员可以认知，即使没有上述多种特定内容也可以使用。预先说明的是，在某些情况下，为了防止在说明本发明时引起混淆，在描述本发明时没有记述已公知且与发明没有太大关联的部分。
本发明涉及用于测定在水产养殖场采集的样品试料内的水温、盐度、氧溶解量(DO)、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、氢离子浓度(pH)以及诸如环境压力诱发物质等水质信息而以能够判断测定值是否符合水质环境标准的用于监测和管理水质的智能水质测定系统。例如，环境标准可以是为了保全水域的自然状态和水资源的质量而按用途规定的标准。
图1是用于说明根据本发明的一实施例的智能水质测定系统的图。
参照图1，智能水质测定系统可以包括测定部100、计算机200、服务器300以及移动终端400。这些构成要素通过网络而被连接，网络可以由例如，Wi-Fi、互联网(Internet)、局域网(LAN：Local Area Network)、无线局域网(Wireless LAN：Wireless Local AreaNetwork)、广域网(WAN：Wide Area Network)、个人网(PAN：Personal Area Network)、3G、4G、LTE或者这些的两种以上的组合构成。
测定部100可以包括对水质测定对象样品试料的水质信息进行测定的多个装置。
根据一实施例，测定部100可以包括水温测定装置110、盐度测定装置120、氧溶解量(DO)测定装置130、氢离子浓度(pH)测定装置140以及环境压力诱发物质测定装置150。
水温测定装置110、盐度测定装置120、氧溶解量(DO)测定装置130、氢离子浓度(pH)测定装置140可以由用于测定样品试料内的水温、盐度、氧溶解量(DO)、氢离子浓度(pH)的各个传感器构成。然而，具有可以理解本发明的程度的本领域知识的本领域技术人员可以用公知的技术实现这些装置，因此省略详细说明。
环境压力诱发物质测定装置150在样品试料混合通过与期望检测的环境压力诱发物质的化学发光反应而能够发出光的试剂，并测定从混合物(试剂和样品试剂的混合物)发出的光而测定样品试料中是否包括环境压力诱发物质。此外，将参照图2至图6后述针对环境压力诱发物质测定装置150的示例性构成和工作。
计算机200可以包括放大部201、AD转换器203、计算机处理器205以及其他资源(软件和硬件)(未示出)，它们可以被彼此可操作地(operatively)连接。
放大部201可以是如运算放大器(Operational Amplifier)的以能够执行输入和输出之间具有预定函数关系的运算的方式制造的信号放大器。
AD转换器203是将模拟信号转换为数字信号的装置，在本实施例，AD转换器203可以将从放大部201接收到的模拟信号转换为数字信号。
计算机200根据通过测定部100测定的水质信息而判断样品试料的污染度。
根据一实施例，计算机200可以从构成环境压力诱发物质测定装置150的光检测部154接收电信号而作为水质信息。
将后述的是，光监测部154是能够将感测到的光的强度转换为电信号的装置。如果光检测部154感测到由于样品试料和环境压力诱发物质的化学发光反应而发出的光，则将其转换为电信号而发送到计算机200。在本实施例中，计算机200接收到该电信号表示通过化学发光反应而发出了光，这表示样品试料中包括有环境压力诱发物质。计算机200通过放大部201而放大从光检测部154接收到的电信号，并且可以通过AD转换器203将放大的信号转换为数字信号而通过计算机处理器205进行处理。
即，如果计算机200从光检测部154接收到电信号，则可以判断出样品试料被污染。
根据一实施例，计算机200可以从水温测定装置110、盐度测定装置120、氧溶解量(DO)测定装置130或者氢离子浓度(pH)测定装置140接收样品试料内的水温数据、盐度数据、氧溶解量(DO)数据或者氢离子浓度(pH)数据作为水质信息。在本实施例中，计算机200可以在接收到的水质信息为不符合预定的环境标准的数值的水温、盐度、氧溶解量(DO)、氢离子浓度(pH)的情形下，判断为样品试料被污染。
服务器300从计算机200接收水质信息以及计算机200所判断的样品试料的污染度而储存并管理(删除、变更、更新、添加)。
移动终端400可以包括服务程序401、用户输入输出装置403、记忆装置405、操作系统(OS:Operating System)407以及其他资源(软件和硬件)409。操作系统(OS:OperatingSystem)407可以可操作地连接硬件和应用程序。
此处，服务程序401、用户输入输出装置403、记忆装置405、操作系统(OS:Operating System)407以及其他资源(软件和硬件)409被可操作地(operatively)连接。
移动终端400可以实现为例如，个人计算机(PC：Personal Computer)、智能手机、智能手表、平板PC、PDA手机、笔记本电脑等包括计算机处理器、存储器、显示部、硬件、软件、相机以及应用程序的多种装置。此处，智能手机表示在提供诸如PC的功能的同时提供高级功能的便携电话，智能手表表示安装有比一般手表具有进一步的功能的嵌入式系统手表，平板PC表示将触摸屏安装为主要输入装置的便携用PC(个人计算机)，PDA手机表示配备有移动通信模块的个人信息终端(PDA：Personal Digital Assistant)。
移动终端400向服务器300发送用于控制测定部100的测定工作的控制命令，服务器300向计算机200发送该控制命令，计算机200根据该控制命令而控制测定部100的工作。此处，控制命令可以包括水质测定开始命令、水质测定终止命令以及周期性水质测定命令。即，用户可以通过移动终端400而设定样品试料的水质测定的开始、终止或者周期性水质测定而实时管理样品试料的水质。
根据一实施例，如果移动终端400向服务器300发送水质测定开始命令，则服务器300向计算机200发送水质测定开始命令。计算机200可以根据从服务器300接收到的水质测定开始命令而控制测定部100的工作使测定部100开始水质测定。
例如，计算机200可以根据从服务器300接收到的水质测定开始命令而控制环境压力诱发物质测定装置150而使环境压力诱发物质测定装置150开始水质测定。
根据一实施例，如果移动终端400向服务器300发送水质测定终止命令，则服务器300向计算机200发送水质测定终止命令。计算机200可以根据从服务器300接收到的水质测定终止命令而控制测定部100的工作以使测定部100终止水质测定。
根据一实施例，移动终端400可以向服务器300发送周期性的水质测定命令。例如，用户可以通过移动终端400的输入输出装置403而设定为按预定时间(10分钟)测定一次样品试料的水质信息，从而进行周期性的水质测定命令。计算机200可以根据从服务器300接收到的周期性水质测定命令而控制测定部100的工作，以使水质测定部100以用户设定的预定时间(10分钟)为周期测定样品试料的水质信息。
以下参照图2至图6详细说明环境压力诱发物质测定装置150。
如图2所示，根据本发明的一实施例的环境压力诱发物质测定装置150包括：试剂供应部151，向传感器单元159定量供应发光试剂；样品定量供应部157，向传感器单元159定量供应样品试料。
在样品试料包括有可以用发光试剂检测的环境压力诱发物质的情形下，可以通过发光试剂和环境压力诱发物质的化学发光反应发光而发光，从而得知是否存在环境压力诱发物质。进一步，根据实施例，还可以得知环境压力诱发物质的量。
发光试剂和检测对象的化学发光反应是由于生成了电激发产物，在产物从激发态回到基态的同时直接发光或者将激发态的能量转移到其他分子而发光的现象。
这种化学发光反应由于通常反应速度慢，因此难以短时间内用肉眼确认。因此，可以在发光试剂中使用合适的催化剂而促进反应，在本发明中，可以检测的环境压力诱发物质起到这种催化作用，本发明的“检测对象”表示包括于样品试料的环境压力诱发物质。
在以下的本发明的实施例，说明可以检测上述环境压力诱发物质的环境压力诱发物质测定装置150的具体构成。
此外，在本说明书中，与检测对象反应则发光的“发光试剂”是诸如鲁米诺(Luminol)等可以进行化学发光反应的化合物，用作包括“狭义的发光试剂”和作为可以通过混合多种化合物而进行化学发光反应的混合物的“广义的发光试剂”两者的含义。在进行区分没有实际益处的情形下，以“发光试剂”进行说明。
图2是用于说明根据本发明的一实施例的环境压力诱发物质测定装置的结构的图。
参照图2，根据一实施例的环境压力诱发物质测定装置150可以包括试剂供应部151、多个管式联动泵153、过滤器部155、样品定量供应部157以及传感器单元159。此处，试剂供应部151和管式联动泵153的一部分位于试剂供应路径上，试剂供应部151位于管式联动泵153的上游。并且，过滤器部155和样品定量供应部157可以位于样品供应路径上，过滤器部155位于样品定量供应部157的上游。此外，传感器单元159位于样品供应路径和试剂供应路径彼此交汇的点。
传感器单元159从试剂供应部151接收定量的发光试剂，并从样品定量供应部157接收定量的样品试料，从而具有这种发光试剂和样品试料被混合的构成，并且从被混合的发光试剂和样品试料(以下，称作“混合物”)感测光，从而可以感测包括在样品试料中的检测对象。
根据一实施例，试剂供应部151储存发光试剂，并且通过试剂供应路径向传感器单元159定量供应发光试剂。
在本发明的实施例，“试剂供应路径”表示提供能够使储存在试剂供应部151的发光试剂移动的空间的构成要素。例如，可以是具有以不使流体泄露而移动的方式封闭的内部空间的管道等。
根据一实施例，管式联动泵153a、153b、153c可以布置在试剂供应路径上的试剂供应部151的下游，从而可以从试剂供应部151抽吸试剂而供应到传感器单元159侧，并且可以控制被供应的发光试剂的供应量。
例如，管式联动泵153a、153b、153c可以在预定时间内将预定量(以下，称作“定量”)的发光试剂从试剂供应部151供应到传感器单元159。
根据本实施例，试剂供应部151可以构成为多个。如图2所示，试剂供应部151可以包括：第一试剂供应部151a，供应第一试剂R1；第二试剂供应部151b，供应第二试剂R2；以及第三试剂供应部151c，供应第三试剂R3。第一试剂供应部151a可以构成为向传感器单元159以第一定量供应第一试剂R1；第二试剂供应部151b可以构成为向传感器单元159以第二定量供应第二试剂R2；第三试剂供应部151c可以构成为向样品定量供应部157以第三定量供应第三试剂R3。
根据本实施例，各个管式联动泵153a、153b、153c布置在连接于各个试剂供应部151a、151b、151c的各个试剂供应路径上而控制从各个试剂供应部151a、151b、151c供应的试剂的量。
根据本实施例，根据一实施例的环境压力诱发物质测定装置150还可以包括位于试剂供应路径上的T型管道161。T型管道161具有可以被输入至少两个流体并且将接收到的两个流体混合而输出的构成。T型管道161位于管式联动泵153a、153b的下游，且位于传感器单元159的上游。
此外，T型管道161可以接收管式联动泵151a的输出和管式联动泵151b的输出而将两者彼此混合并输出。T型管道161的输出被供应到传感器单元159。
例如，如图2所示，通过T型管道161而被连接到各个试剂供应部151a、151b的各个管式联动泵153a、153b被连接，从而可以使通过管式联动泵153a、153b输出的试剂R1、R2以被混合的状态供应到传感器单元159。并且，通过管式联动泵151c输出的试剂R3可以被供应到样品定量供应部157。
然而，其仅为示例性的，也可以构成为仅混合需要的试剂。
根据一实施例，第一试剂R1、第二试剂R2以及第三试剂R3为分别具有不同功能的试剂，被供应到传感器单元159的试剂可以构成为包括有第一试剂R1、第二试剂R2或者第三试剂R3中的一个以上的混合物。例如，试剂供应部151向传感器单元159供应的发光试剂可以由包括第一试剂R1或者第二试剂R2中的一个以上的混合物构成，试剂供应部151向样品定量部157供应的发光试剂可以由第三试剂R3构成。
根据一实施例，第一试剂R1作为可以化学发光的化合物，为狭义的发光试剂，第二试剂R2和第三试剂R3由活性化第一试剂R1的化学发光的活性剂构成。
根据一实施例，第二试剂R2可以由与第一试剂R1产生化学发光反应以使第一试剂R1化学发光的氧化剂或者还原剂中的一个构成。
根据一实施例，第三试剂R3可以由与第一试剂R1产生化学发光反应以使第一试剂R1化学发光的碱性化合物或者酸性化合物构成。为了有效地反应，优选由强碱性化合物或者强酸性化合物构成。此外，第三试剂R3可以被供应到样品定量供应部157而在样品定量供应部157内作用为载体。
发光试剂可以根据检测对象而使用多种试剂。例如，可以使用鲁米诺(Luminol)、光泽精(Lucigenin)、萤光素(Luciferin)、吖啶(Acridinium)、草酸(Oxalate)或者钌(ruthenium)类中的任意一个。然而，其仅为示例性的，因此并不限于此，可以使用能够与检测对象反应而发光的多种发光试剂。
样品定量供应部157可以通过样品供应路径接收样品试料而定量供应到传感器单元159。
“样品供应路径”表示提供可以使样品定量供应部157接收到的样品试料移动的空间的构成要素。例如，可以是具有以使流体不泄露而移动的方式封闭的内部空间的管道等。
根据一实施例，样品定量供应部157可以从布置在样品供应路径上的样品储存部R接收样品试料。管式联动泵153d可以以连接到样品储存部R的方式布置在样品供应路径上而抽吸储存在样品储存部R的样品试料，从而供应到过滤器部155，并且可以控制从样品储存部R供应到过滤器部155的样品试料的供应量。
根据本实施例，根据一实施例的环境压力诱发物质测定装置150还可以包括位于样品供应路径上的过滤器部155。
过滤器部155可以在样品供应路径上位于样品定量供应部157的上游。过滤器部155过滤从样品储存部R接收的样品试料，并将被过滤的样品试料(处理水)供应到样品定量供应部157。
根据一实施例，过滤器部155可以由包括有掩蔽剂(Masking agent)的吸附性树脂柱(resin column)或者取出线圈(extraction coil)构成。掩蔽剂(Masking agent)表示用于过滤样品试料中干扰检测对象物质和发光试剂之间的化学发光反应的干扰物质的物质。
过滤器部155可以利用掩蔽剂(Masking agent)去除样品试料中的干扰物质或者以仅提取检测对象物质的方式进行过滤。
可以根据需要检测的环境压力诱发物质的种类而使用多种发光试剂，根据发光试剂，干扰反应的干扰物质的种类也可能不同。掩蔽剂(Masking agent)可以以能够将根据发光试剂的干扰物质标记化(targeting)而去除的方式多样地构成，因此可以进行更加准确并且精密的检测。
图6是用于说明根据检测对象的发光试剂和干扰物质以及掩蔽剂(Maskingagent)的表。以下参照图6说明具体示例。
例1)检测对象为尿酸(Uric acid)的情形
为了检测样品试料中相当于环境压力诱发物质的尿酸(Uric acid)，发光试剂中，可以将辛基苯基聚乙二醇醚(OctylphenylPolyglycol ether)用作第一试剂R1，将高锰酸钾(KMnO4)用作第二试剂R2，将硝酸(HNO3)用作第三试剂R3。干扰此发光试剂与尿酸(Uricacid)进行化学发光反应的物质是抗坏血酸(Ascorbic acid)，可以使用作为氧化铁的一种的三价铁离子(Fe(III))作为对此的掩蔽剂(Masking agent)。
例2)检测对象为二价钴离子(Co(II))的情形
为了检测样品试料中相当于环境压力诱发物质的二价钴离子(Co(II))，发光试剂中，可以将鲁米诺(Luminol)用作第一试剂R1，将过氧化氢(H2O2)用作第二试剂R2，将氢氧化钠(NaOH)用作第三试剂R3。干扰此发光试剂与二价钴离子(Co(II))进行化学发光反应的物质是三价铁离子(Fe(III))，可以使用抗坏血酸(Ascorbic acid)作为对此的掩蔽剂(Masking agent)。
例3)检测对象为1-谷氨酸(1-glutamic acid)的情形
为了检测样品试料中相当于环境压力诱发物质的1-谷氨酸(1-glutamic acid)，发光试剂中，可以将过氧草酸盐(Peroxyoxlate)用作第一试剂R1，将过氧化氢(H2O2)用作第二试剂R2，将硝酸(HNO3)用作第三试剂R3。干扰此发光试剂与1-谷氨酸(1-glutamic acid)进行化学发光反应的物质是一价钾离子(K(I))和二价镁离子(Mg(II))，可以使用苝(Perylene)作为对此的掩蔽剂(Masking agent)。
以下参照图3详细说明样品定量供应部157的工作。
参照图3，样品定量供应部157以能够定量供应样品试料的方式构成。例如，可以构成为能够通过更改位置A(Position A)和位置B(Position B)而定量供应样品试料的六通阀。以下，假设样品定量供应部157由六通阀构成，说明样品定量供应部157的作用。
样品定量供应部157包括配备有可以输入或者输出流体的六个端口P1、P2、P3、P4、P5、P6的主体B和管道L1、L2、L3、L4。此处，管道L1、L2、L3、L4位于主体B的外部而用于连通端口间或者与外部路径(或者管道)连通。
第一管道L1是用于连通第一端口(或者，也称作“样品侧端口”)P1和样品试剂路径，具体为过滤器部155的输出连通的路径，第二管道L2是用于连通第二端口P2和第五端口P5的路径，第三管道L3是用于连通第三端口(或者称作“传感器侧端口”)P3和样品试剂路径，具体为传感器单元159的输入连通的路径，第四管道L4是用于连通第四端口和载体(carrier)储存部(未示出)的路径，第五管道L5是用于连通第六端口P6和排出部(未示出)的路径。
即，第一管道L1用于使从过滤器部155输出的样品试料被输入到第一端口P1，第三管道L3用于将从第三端口P3输出的样品试料输入到传感器单元159。
上述管道L1、L2、L3、L4中并不是一直流动有流体，可以通过主体B内的端口的内部连接而成为在管道L1、L2、L3、L4中的一部分流动有流体，剩余部分不流动有流体而堵住的状态。此处，内部连接可以通过包括于主体B的六通阀(未示出)的工作(此处，以箭头方向说明阀的工作)而改变内部连接。此外，在本发明的实施例中，内部连接由Position A和Position B定义。
在Position A，主体B中以使第一端口P1和第二端口P2彼此连通的方式内部连接，并且以第五端口P5和第六端口P6彼此连通的方式内部连接。此处，第三端口P3和第二端口P2彼此内部不连通，第四端口P4和第五端口P 5也彼此内部不连通。
此外，为了本发明的说明目的，将使阀(未示出)位于成为Position A的位置的情形称作样品定量供应部157正在进行定量填充工作。定量填充工作是定量填充样品试料的工作，在本实施例中，样品试料可以被填充到例如，
第二管道L2。
在Position B，主体B中以使第一端口P1和第六端口P6彼此连通的方式内部连接，并且以使第二端口P2和第三端口P3彼此连通的方式内部连接，以使第四端口P4和第五端口P5彼此连通的方式内部连接。此处，第三端口P3和第四端口P4彼此内部不连通，第五端口P5和第六端口P6也彼此内部不连通。
此外，为了本发明的说明目的，将使阀(未示出)位于成为Position B的位置的情形称作样品定量供应部157正在进行定量供应工作。即，定量供应工作是将在定量填充工作中被定量填充的样品试料供应到传感器单元159的工作。
在Position A状态(即，定量填充状态)，通过管式联动泵153供应到第一管道L1的样品试料经过第一端口P1、第二端口P2、第二管道L2、第五端口P5、第六端口P6以及第五管道L5而向外部排出，并且，载体经过第四管道L4、第四端口P4、第三端口P3以及第三管道L3而被提供到传感器单元159。
此外，在样品试料通过第五管道L5而向外部排出的瞬间以后，转换到Position B状态(即，定量供应工作状态)。
如果从Position A改变为Position B，则通过管式联动泵153而被供应到第一管道L1的样品试料经过第一端口P1、第六端口P6、第五管道L5而向外部排出。并且，如果载体被供应到第四管道L4，则通过载体而被填充到第二管道的样品试料通过第三端口P3而被供应到传感器单元159。具体地，如果载体被供应到第四管道L4，则载体经过第四端口P4、第五端口P5、第二管道L2、第二端口P2、第三端口P3以及第三管道L3而被供应到传感器单元159。
此处，如果储存在第三管道L3的所有样品试料被供应到传感器单元159，则此后，被转换到Position A状态(即，定量填充工作状态)。
通过以上所述的方式，交替转换工作为Position A和Position B而向传感器单元159按定量供应样品试料。
图4是用于说明根据本发明的一实施例的传感器单元的示例性结构的图。
参照图4，传感器单元159包括：流通单元(flow cell)152，提供能够使发光试剂和样品试料彼此混合而进行化学发光反应的空间；光检测部154，可以感测通过化学发光反应而发出的光。
根据一实施例，传感器单元159可以制造为在如铝板(aluminum plate)等的柔性材质的基板上贴装流通单元(flow cell)152和光检测部154的形态。
流通单元(flow cell)152可以由能够收纳发光试剂和样品试料且具有维持气密的内部空间的反应腔152a构成。反应腔152a使用可以使光透过的透明材质形成，构成为从内部空间发出的光仅可以通过反应腔152a的一部分(以下，称作“光透过部”)透过的方式使光透过的一部分以外的其他部分(以下，称作“光不透过部”)被不透明的材质围绕。
反应腔152a可以由耐久性和透过度优异的透明玻璃(例如，硼硅酸盐(borosilicate))或者透明塑料(例如，丙烯酸塑料(acrylic plastic))构成。
根据一实施例，反应腔152a可以由诸如黑色PVC等不透明材质的材料围绕的方式构成允许光透过的光透过部以外的部分以使光无法泄露。
光检测部154以完全覆盖反应腔152a中允许光透过的光透过部的形式与流通单元(flow cell)152结合。
根据一实施例，在光检测部154可以形成有能够接收通过反应腔152a的光透过部透过的光的光流入孔PMT hole，该光流入孔PMT hole在对应于反应腔152a的光透过部的位置上与流通单元152气密结合。此处，优选地，光流入孔以使从反应腔152a的光透过部流出的光仅传递到光检测部154的方式构成为以能够将反应腔152a的光透过部完全覆盖的大小紧贴而结合到反应腔152a的光透过部。
根据一实施例，光检测部154可以包括如果在反应腔152a的光透过部检测到流出的光则将感测到的光的强度转换为电信号而输出的转换器。转换器可以由例如，光电倍增管(PMT:Photo Multiplier Tube)、光电倍增器(photomultiplier)、光电二极管(photodiode)或者光电晶体管(photo transistor)构成。
即，光检测部154是可以将光，即光线接收而转换为电信号的装置，附加地，还可以包括放大光和/或电信号的元件。
参照图1，在环境压力诱发物质测定装置150测定的水质信息是从光检测部154输出的电信号，该电信号被传送到计算机200。计算机200可以分析该电信号特性而判断样品试料的污染度。
例如，计算机200可以通过将电信号的强度与基准值(按环境压力诱发物质而预定的值)进行比较而得知样品试料中是否包括期望检测的环境压力诱发物质。并且，计算机200通过分析电信号的强度比基准值大多少而还可以判断出期望检测的环境压力诱发物质的量。
发光试剂可以根据作为检测对象的环境压力诱发物质的种类而使用多种试剂。因此，基准值可以表示根据环境压力诱发物质的发光试剂而被预定的值。
图5是用于说明根据本发明的另一实施例的传感器单元的结构的图。
参照图5，传感器单元159包括：流通单元(flow cell)152，提供能够使发光试剂和样品试料彼此混合而进行化学发光反应的空间；多个光检测部154a、154b、154c，可以感测通过化学发光反应而发出的光；以及光波长分离器156。
比较图5的实施例和参照图2至图4说明的实施例，图5的实施例还包括光波长分离器156，并且在传感器单元159包括多个光监测部的方面有差异。以下，以差异点为主说明图5的实施例。
根据图5的实施例，图5所示的传感器单元159构成为在从试剂供应部151供应的发光试剂中包括有一个以上可以化学发光的化合物(狭义的发光试剂)的情形下，可以确认根据发光试剂的种类的检测对象。
由于发出的光的波长根据发光试剂的种类而不同，因此在流通单元(flow cell)152反应的发光试剂为多个的情形下，发出具有彼此不同的波长的光。
光波长分离器156是接收到包括有彼此不同的波长的光的光信号则根据波长分离光的光学元件。
根据一实施例，光波长分离器156接收从流通单元(flow cell)152发出的光而分离为彼此不同的波长而发出。
光波长分离器156和流通单元152以光波长分离器156使从流通单元152发出的光不向外部流出而全部流入光波长分离器156的方式结合。
此外，从光波长分离器156分离的彼此不同的波长的光分别被独立地提供到多个光检测部154a、154b、154c。
多个光检测部154a、154b、154c中的每一个构成为能够独立接收通过光波长分离器156而被分离的各个波长的光而对光进行检测，据此可以确认根据发光试剂种类的检测对象。
图5中多个光检测部154a、154b、154c中的每一个的工作以及构成可以参照图2至图4的说明。
如上所述，只要是在本发明所属领域具有普通知识的人，便可以理解从上述说明书的记载可以进行多种修改和变形，因此本发明的范围并不应该限于所说明的实施例，不仅通过权利要求范围，还应当通过与该权利要求范围等同的范围而被定义。

Claims (7)

1.一种智能水质测定系统，包括：
测定部(100)，测定水质测定对象样品试料的水质信息；
计算机(200)，从通过测定部(100)测定的水质信息判断样品试料的污染度，所述水质信息包括表示样品试料是否包括环境压力诱发物质的信息；
服务器(300)，从计算机(200)接收所述水质信息和所述样品试料的污染度而储存并管理；以及
移动终端(400)，向服务器(300)发送用于控制测定部(100)的测定工作的控制命令；
服务器(300)将所述控制命令发送到计算机(200)，计算机(200)根据所述控制命令控制测定部(100)的工作，
测定部(100)包括环境压力诱发物质测定装置(150)，
环境压力诱发物质测定装置(150)向所述样品试料混合能够通过与环境压力诱发物质的化学发光反应而发光的试剂而制造混合物，并测定从所述混合物发出的光而测定所述样品试料是否包括环境压力诱发物质，
环境压力诱发物质测定装置(150)包括：
试剂供应部(151)，通过试剂供应路径向传感器单元(159)定量供应发光试剂；
样品定量供应部(157)，通过样品供应路径接收样品试料而向传感器单元(159)定量供应样品试料；以及
传感器单元(159)，从试剂供应部(151)和样品定量供应部(157)接收所述发光试剂和所述样品试料，
传感器单元(159)包括：
流通单元(152)，提供能够使所述发光试剂和所述样品试料彼此混合而进行化学发光反应的空间；以及
光检测部(154)，能够检测通过所述化学发光反应发出的光，
其中，流通单元(152)由反应腔(152a)构成，所述反应腔(152a)具有能够收纳发光试剂和样品试料且维持气密的内部空间，
反应腔(152a)利用光能够透过的透明的材质形成，且包括作为所述反应腔(152a)的一部分的光透过部和作为所述反应腔(152a)的除了所述一部分之外的另一部分的光不透过部，从所述内部空间发出的光仅能够通过所述光透过部而透过，所述光不透过部构成为被不透明的材质围绕，
光检测部(154)形成有能够接收通过反应腔(152a)的光透过部而透过的光的光流入孔，
所述光流入孔形成为能够完全覆盖所述光透过部的尺寸，使得从反应腔(152a)的光透过部流出的光仅传递到光检测部(154)，所述光流入孔和所述光透过部构成为使流通单元(152)和光检测部(154)在对应的位置气密地紧贴而结合。
2.如权利要求1所述的智能水质测定系统，其中，
所述控制命令包括水质测定开始命令、水质测定终止命令以及周期性水质测定命令，
所述水质测定开始命令是使测定部(100)开始对样品试料进行水质信息的测定的命令，
所述水质测定终止命令是使测定部(100)终止对样品试料的水质信息测定工作的命令，
所述周期性水质测定命令是使测定部(100)周期性地进行对样品试料的水质信息测定的命令。
3.如权利要求1所述的智能水质测定系统，其中，
光检测部(154)包括将感测到的光的强度转换为电信号而输出的转换器，
所述水质信息是所述转换器所输出的电信号，
所述计算机(200)将通过所述转换器而输出的电信号与基准值进行比较而判断所述样品试料的污染度，所述基准值为按环境压力诱发物质预定的值。
4.如权利要求3所述的智能水质测定系统，其中，
所述转换器为光电倍增管、光电二极管或者光电晶体管中的任意一个。
5.如权利要求1所述的智能水质测定系统，其中，还包括：
过滤器部(155)，位于所述样品供应路径上的样品定量供应部(157)的上游，过滤器部(155)接收所述样品试料而过滤所述样品试料，被过滤的所述样品试料被供应到样品定量供应部(157),
过滤器部(155)由包括掩蔽剂的吸附性树脂柱构成，
干扰所述发光试剂和所述样品试料的化学发光反应的干扰物质被所述掩蔽剂过滤。
6.如权利要求1所述的智能水质测定系统，其中，
样品定量供应部(157)由将预定量的样品试料连续地供应到传感器单元(159)的六通阀构成。
7.如权利要求1所述的智能水质测定系统，其中，还包括：
光波长分离器(156)，将从流通单元(152)通过所述化学发光反应发出的光分离为彼此不同的波长的光，以及
多个光检测部(154)，
所述多个光检测部(154)中的每一个单独接收通过光波长分离器(156)而被分离的各个波长的光而检测光。
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