CN114778648A - 一种水溶液氧化还原电位值的测试系统及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水溶液氧化还原电位值的测试系统及测量方法，包括：控制模块，分别与测试模块、检测模块、第一驱动模块连接，用于：在所述检测模块确定进入所述测试模块的水流速度小于预设水流速度时，控制所述第一驱动模块开始工作；在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。加快仪器内水流速度，单位时间内测试水溶液流量增加，通过测试系统加快水流速度从而提高测试效率；现有技术中测试ORP值需要花20‑30分钟，本发明通过加快水流量只需要3‑4分钟。
Description
技术领域
本发明涉及分析化学技术领域，特别涉及一种水溶液氧化还原电位值的测试系统及测量方法。
背景技术
目前，现有的水溶液氧化还原电位值的测试系统测量氧化还原电位值时，将ORP电极放入水溶液中进行测试，并读取ORP电极阴极和阳极之间的电位值作为被测水溶液的ORP值。现有技术中，将通过采集水样的速度较慢，影响检测速率。同时在采集的水样较少时进行检测，影响检测的准确性。
发明内容
本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种水溶液氧化还原电位值的测试系统，加快仪器内水流速度，单位时间内测试水溶液流量增加，通过测试系统加快水流速度从而提高测试效率；现有技术中测试ORP值需要花20-30分钟，本发明通过加快水流量只需要3-4分钟。
本发明的第二个目的在于提出一种水溶液氧化还原电位值的测量方法。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种水溶液氧化还原电位值的测试系统，包括：测试模块、检测模块、控制模块、第一驱动模块；其中，
所述控制模块，分别与所述测试模块、检测模块、第一驱动模块连接，用于：在所述检测模块确定进入所述测试模块的水流速度小于预设水流速度时，控制所述第一驱动模块开始工作；在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。
根据本发明的一些实施例，所述第一驱动模块包括循环水泵。
根据本发明的一些实施例，所述测试模块包括：
采集模块，用于通过氧化还原电极的阴极和阳极对水溶液中对应的离子进行采集；
转换模块，与所述采集模块连接，用于根据阴极采集的离子与阳极采集的离子确定电位差，并将所述电位差转换为氧化还原电位值进行显示。
根据本发明的一些实施例，还包括第二驱动模块及环境感知模块，分别与所述控制模块连接；
所述控制模块，还用于：
接收用户的发出的测试指令，所述测试指令包括若干个测试点；
获取若干个测试点之间的位置关系，并建立排列队列；
获取所述测试模块的初始位置；
根据所述初始位置及所述排队队列基于路网地图数据生成规划路径，并发送至所述第二驱动模块；
在所述第二驱动模块执行所述规划路径的过程中，接收所述环境感知模块发送的环境感知信号；
根据所述环境感知信号进行动态环境实时建模处理，生成环境感知模型；
根据所述环境感知模型对所述规划路径进行不断修正。
根据本发明的一些实施例，所述初始位置包括经纬度数据。
根据本发明的一些实施例，还包括，调节模块，用于：
在所述控制模块控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量前，获取进入所述测试模块的水流的温度，并判断是否在预设温度范围内；
在确定所述温度不在预设范围内时，对所述温度进行调节。
根据本发明的一些实施例，还包括，报警模块，用于：
在所述调节模块对所述温度进行调节过程中，计算调温时长，并判断是否大于预设时长；
在确定所述调温时长大于预设调温时长时，发出报警提示。
根据本发明的一些实施例，还包括，确定模块，用于：
获取各个测试点的氧化还原电位值，并分别与预设氧化还原电位值进行比较，筛选出氧化还原电位值小于预设氧化还原电位值的测试点，作为待处理测试点；
获取所述待处理测试点的废弃物的浓度信息；
根据所述浓度信息及生物分解废弃物的分解率，确定分解废弃物时所需的空气量的通入策略进而实现对废气物的分解处理。
根据本发明的一些实施例，还包括：语音识别模块，与所述控制模块连接，用于：
采集语音信号；
对所述语音信号进行解析，确定音素序列信息及对应的时间节点；
根据音素序列信息及对应的时间节点进行分割，得到若干个子语音信号；
对所述子语音信号进行特征提取，确定子语音信号的第一幅值及第二幅值，所述第一幅值大于所述第二幅值；
基于预设的信号宽度将包括第一幅值的信号，确定为纯净子语音信号；
基于预设的信号宽度将包括第二幅值的信号，确定为含噪子语音信号；
将所述含噪子语音信号输入预先训练好的场景分类模型中，将所述含噪子语音信号分为若干个第一信号集合；
对所述第一信号集合中第一信号进行噪声功率谱计算，得到噪声功率谱；
根据噪声功率谱之间的相似度，将第一信号集合中的第一信号进行再次分类，确定分类集合对应的噪声类型；
根据所述噪声类型查询预设数据库，确定目标降噪模型，根据所述目标降噪模型对所述分类集合进行降噪处理，得到降噪子语音信号；
将所述降噪子语音信号与所述纯净子语音信号进行信号重构，得到目标子语音信号；
将所述目标子语音信号输入至对应的指令词识别模型中，确定识别出的目标指令词；
按照目标子语音信号的先后顺序将所述目标指令词进行组合，得到组合语句；
将所述组合语句与语句库中的预设语句进行匹配，将匹配度最高的预设语句，作为目标语句；
将所述目标语句发送至所述控制模块。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种水溶液氧化还原电位值的测量方法，包括：
检测进入测试模块的水流速度，并判断是否小于预设水流速度；
在确定所述水流速度小于预设水流速度时，第一驱动模块开始工作；
在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的一种水溶液氧化还原电位值的测试系统的框图；
图2是根据本发明一个实施例的测试模块的框图；
图3是根据本发明又一个实施例的一种水溶液氧化还原电位值的测试系统的框图；
图4是根据本发明一个实施例的一种水溶液氧化还原电位值的测量方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明第一方面实施例提出了一种水溶液氧化还原电位值的测试系统，包括：测试模块、检测模块、控制模块、第一驱动模块；其中，
所述控制模块，分别与所述测试模块、检测模块、第一驱动模块连接，用于：在所述检测模块确定进入所述测试模块的水流速度小于预设水流速度时，控制所述第一驱动模块开始工作；在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。
上述技术方案的工作原理：所述检测模块，用于检测进入所述测试模块的水流速度，并判断是否小于预设水流速度；所述控制模块，分别与所述测试模块、检测模块、第一驱动模块连接，用于：在所述检测模块确定进入所述测试模块的水流速度小于预设水流速度时，控制所述第一驱动模块开始工作；在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。所述第一驱动模块用于驱动水溶液进入测试模块内。检测模块包括流量传感器。
上述技术方案的有益效果：加快仪器内水流速度，单位时间内测试水溶液流量增加，通过测试系统加快水流速度从而提高测试效率；现有技术中测试ORP值需要花20-30分钟，本发明通过加快水流量只需要3-4分钟。
根据本发明的一些实施例，所述第一驱动模块包括循环水泵。
如图2所示，根据本发明的一些实施例，所述测试模块包括：
采集模块，用于通过氧化还原电极的阴极和阳极对水溶液中对应的离子进行采集；
转换模块，与所述采集模块连接，用于根据阴极采集的离子与阳极采集的离子确定电位差，并将所述电位差转换为氧化还原电位值进行显示。
上述技术方案的工作原理：采集模块，用于通过氧化还原电极的阴极和阳极对水溶液中对应的离子进行采集；转换模块，与所述采集模块连接，用于根据阴极采集的离子与阳极采集的离子确定电位差，并将所述电位差转换为氧化还原电位值进行显示。
上述技术方案的有益效果：保证水流速度及水流量，提高检测的效率及准确性。
如图3所示，根据本发明的一些实施例，还包括第二驱动模块及环境感知模块，分别与所述控制模块连接；
所述控制模块，还用于：
接收用户的发出的测试指令，所述测试指令包括若干个测试点；
获取若干个测试点之间的位置关系，并建立排列队列；
获取所述测试模块的初始位置；
根据所述初始位置及所述排队队列基于路网地图数据生成规划路径，并发送至所述第二驱动模块；
在所述第二驱动模块执行所述规划路径的过程中，接收所述环境感知模块发送的环境感知信号；
根据所述环境感知信号进行动态环境实时建模处理，生成环境感知模型；
根据所述环境感知模型对所述规划路径进行不断修正。
上述技术方案的工作原理：还包括第二驱动模块及环境感知模块，分别与所述控制模块连接；所述控制模块，还用于：接收用户的发出的测试指令，所述测试指令包括若干个测试点；获取若干个测试点之间的位置关系，并建立排列队列；获取所述测试模块的初始位置；根据所述初始位置及所述排队队列基于路网地图数据生成规划路径，并发送至所述第二驱动模块；在所述第二驱动模块执行所述规划路径的过程中，接收所述环境感知模块发送的环境感知信号；根据所述环境感知信号进行动态环境实时建模处理，生成环境感知模型；根据所述环境感知模型对所述规划路径进行不断修正。第二驱动模块用于使测量系统移动到指定采样点，便于用户获取指定采样点的氧化还原电位值，提高获取数据的灵活性。环境感知信号包括毫米波雷达信号、激光雷达信号、摄像头获取的图像信号、超声波信号中的至少一种。
上述技术方案的有益效果：根据所述初始位置及所述排队队列基于路网地图数据生成规划路径，使得第二驱动模块根据规划路径进行驱动，在驱动过程中，基于环境感知模型对所述规划路径进行不断修正，避免障碍物，对规划路径进行优化，保证规划路径的准确性。
根据本发明的一些实施例，所述初始位置包括经纬度数据。
根据本发明的一些实施例，还包括，调节模块，用于：
在所述控制模块控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量前，获取进入所述测试模块的水流的温度，并判断是否在预设温度范围内；
在确定所述温度不在预设范围内时，对所述温度进行调节。
上述技术方案的工作原理：调节模块，用于：在所述控制模块控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量前，获取进入所述测试模块的水流的温度，并判断是否在预设温度范围内；在确定所述温度不在预设范围内时，对所述温度进行调节。调节模块包括温度传感器，用于检测进入所述测试模块的水流的温度。
上述技术方案的有益效果：将温度调节至预设范围，便于提高测量水溶液中氧化还原电位值的准确性。
根据本发明的一些实施例，还包括，报警模块，用于：
在所述调节模块对所述温度进行调节过程中，计算调温时长，并判断是否大于预设时长；
在确定所述调温时长大于预设调温时长时，发出报警提示。
上述技术方案的工作原理：报警模块，用于：在所述调节模块对所述温度进行调节过程中，计算调温时长，并判断是否大于预设时长；在确定所述调温时长大于预设调温时长时，发出报警提示。
上述技术方案的有益效果：预设调温时长可以为预设温度范围中的中值。便于及时发现调温异常，提高了维修及时性，便于保证调温时长，提高了检测效率。
根据本发明的一些实施例，还包括，确定模块，用于：
获取各个测试点的氧化还原电位值，并分别与预设氧化还原电位值进行比较，筛选出氧化还原电位值小于预设氧化还原电位值的测试点，作为待处理测试点；
获取所述待处理测试点的废弃物的浓度信息；
根据所述浓度信息及生物分解废弃物的分解率，确定分解废弃物时所需的空气量的通入策略进而实现对废气物的分解处理。
上述技术方案的工作原理：确定模块，用于：获取各个测试点的氧化还原电位值，并分别与预设氧化还原电位值进行比较，筛选出氧化还原电位值小于预设氧化还原电位值的测试点，作为待处理测试点；待处理测试点表示存在较多的污染物。获取所述待处理测试点的废弃物的浓度信息；根据所述浓度信息及生物分解废弃物的分解率，确定分解废弃物时所需的空气量的通入策略进而实现对废气物的分解处理。
上述技术方案的有益效果：便于提高对待处理测试点的污染物的氧化处理，保证水溶液的质量。
在一实施例中，根据所述浓度信息及生物分解废弃物的分解率，确定分解废弃物时所需的空气量的通入策略，包括：
其中，h(t)为t时刻通入水溶液中的空气量；c(t)为t时刻待处理测试点的废弃物的浓度信息；C0为废弃物的浓度阈值；T为待处理测试点的水溶液的温度；P1为当前大气压强；P2为标准大气压强；η为生物分解废弃物的分解率；H为预设的通入水溶液中的空气量。
上述技术方案的工作原理及有益效果：在通入空气进行废气物的分解过程中，根据废弃物的浓度信息对当前时刻的通入水溶液中的空气量进行不断修正，使得水溶液中的空气量保持在最优水平，提高分解效率，同时保证通入空气量的准确性，避免浪费，从而对分解处理的过程进行准确和智能化的调整控制，实现对废弃物的高效分解处理。
根据本发明的一些实施例，还包括：语音识别模块，与所述控制模块连接，用于：
采集语音信号；
对所述语音信号进行解析，确定音素序列信息及对应的时间节点；
根据音素序列信息及对应的时间节点进行分割，得到若干个子语音信号；
对所述子语音信号进行特征提取，确定子语音信号的第一幅值及第二幅值，所述第一幅值大于所述第二幅值；
基于预设的信号宽度将包括第一幅值的信号，确定为纯净子语音信号；
基于预设的信号宽度将包括第二幅值的信号，确定为含噪子语音信号；
将所述含噪子语音信号输入预先训练好的场景分类模型中，将所述含噪子语音信号分为若干个第一信号集合；
对所述第一信号集合中第一信号进行噪声功率谱计算，得到噪声功率谱；
根据噪声功率谱之间的相似度，将第一信号集合中的第一信号进行再次分类，确定分类集合对应的噪声类型；
根据所述噪声类型查询预设数据库，确定目标降噪模型，根据所述目标降噪模型对所述分类集合进行降噪处理，得到降噪子语音信号；
将所述降噪子语音信号与所述纯净子语音信号进行信号重构，得到目标子语音信号；
将所述目标子语音信号输入至对应的指令词识别模型中，确定识别出的目标指令词；
按照目标子语音信号的先后顺序将所述目标指令词进行组合，得到组合语句；
将所述组合语句与语句库中的预设语句进行匹配，将匹配度最高的预设语句，作为目标语句；
将所述目标语句发送至所述控制模块。
上述技术方案的工作原理：语音识别模块，与所述控制模块连接，用于：采集语音信号；对所述语音信号进行解析，确定音素序列信息及对应的时间节点；根据音素序列信息及对应的时间节点进行分割，得到若干个子语音信号；基于维特比算法实现对音素的识别，时间节点为单个音素对应的开始时间及结束时间。基于每个音素及对应的时间节点确定分割节点，基于分割节点进行分割，得到了对应的字序列或字母序列。对所述子语音信号进行特征提取，确定子语音信号的第一幅值及第二幅值，所述第一幅值大于所述第二幅值；基于预设的信号宽度将包括第一幅值的信号，确定为纯净子语音信号；基于预设的信号宽度将包括第二幅值的信号，确定为含噪子语音信号；将所述含噪子语音信号输入预先训练好的场景分类模型中，将所述含噪子语音信号分为若干个第一信号集合；对所述第一信号集合中第一信号进行噪声功率谱计算，得到噪声功率谱；根据噪声功率谱之间的相似度，将第一信号集合中的第一信号进行再次分类，确定分类集合对应的噪声类型；根据所述噪声类型查询预设数据库，确定目标降噪模型，根据所述目标降噪模型对所述分类集合进行降噪处理，得到降噪子语音信号；将所述降噪子语音信号与所述纯净子语音信号进行信号重构，得到目标子语音信号；将所述目标子语音信号输入至对应的指令词识别模型中，确定识别出的目标指令词；按照目标子语音信号的先后顺序将所述目标指令词进行组合，得到组合语句；将所述组合语句与语句库中的预设语句进行匹配，将匹配度最高的预设语句，作为目标语句；将所述目标语句发送至所述控制模块。
上述技术方案的有益效果：对采集的语音信号中的含噪子语音信号进行降噪处理，提高了降噪的针对性，避免现有技术中对所以语音信号进行降噪，减少了处理的信号量，提高了降噪速率。同时在对含噪子语音信号进行降噪处理时，基于场景分类及场景分类后再次进行噪声类型进行分类，得到分类结果。根据所述噪声类型查询预设数据库，确定目标降噪模型，预设数据库为噪声类型-降噪模型。对含噪子语音信号进行两次分类，并基于目标降噪模型对所述分类集合进行降噪处理，提高了降噪的准确性。将所述降噪子语音信号与所述纯净子语音信号进行信号重构，得到目标子语音信号；保证目标子语音信号的准确性。对将所述目标子语音信号输入至对应的指令词识别模型中，确定识别出的目标指令词，实现对语音信号中目标指令词的分别识别，便于提高识别准确性。将所述组合语句与语句库中的预设语句进行匹配，便于将组合语句进行规范化处理，使得得到的目标语句的准确性。将目标语句发送至控制模块，控制模块将所述目标语句发送至对应的执行模块进行执行动作。具体的，目标语句为使第一驱动模块开始工作。实现了语音识别及语音控制，用户可以通过语音控制测试系统，使得系统更加智能，提高了用户体验。
如图4所示，本发明第二方面实施例提出了一种水溶液氧化还原电位值的测量方法，包括步骤S1-S3：
S1、检测进入测试模块的水流速度，并判断是否小于预设水流速度；
S2、在确定所述水流速度小于预设水流速度时，第一驱动模块开始工作；
S3、在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。
上述技术方案的工作原理：检测进入测试模块的水流速度，并判断是否小于预设水流速度；在确定所述水流速度小于预设水流速度时，第一驱动模块开始工作；在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。上述技术方案的有益效果：加快仪器内水流速度，单位时间内测试水溶液流量增加，通过测试系统加快水流速度从而提高测试效率；现有技术中测试ORP值需要花20-30分钟，本发明通过加快水流量只需要3-4分钟。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，包括：测试模块、检测模块、控制模块、第一驱动模块；其中，
所述控制模块，分别与所述测试模块、检测模块、第一驱动模块连接，用于：在所述检测模块确定进入所述测试模块的水流速度小于预设水流速度时，控制所述第一驱动模块开始工作；在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。
2.如权利要求1所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，所述第一驱动模块包括循环水泵。
3.如权利要求1所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，所述测试模块包括：
采集模块，用于通过氧化还原电极的阴极和阳极对水溶液中对应的离子进行采集；
转换模块，与所述采集模块连接，用于根据阴极采集的离子与阳极采集的离子确定电位差，并将所述电位差转换为氧化还原电位值进行显示。
4.如权利要求1所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，还包括第二驱动模块及环境感知模块，分别与所述控制模块连接；
所述控制模块，还用于：
接收用户的发出的测试指令，所述测试指令包括若干个测试点；
获取若干个测试点之间的位置关系，并建立排列队列；
获取所述测试模块的初始位置；
根据所述初始位置及所述排队队列基于路网地图数据生成规划路径，并发送至所述第二驱动模块；
在所述第二驱动模块执行所述规划路径的过程中，接收所述环境感知模块发送的环境感知信号；
根据所述环境感知信号进行动态环境实时建模处理，生成环境感知模型；
根据所述环境感知模型对所述规划路径进行不断修正。
5.如权利要求4所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，所述初始位置包括经纬度数据。
6.如权利要求1所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，还包括，调节模块，用于：
在所述控制模块控制所述测试模块进行氧化还原电位值的测量前，获取进入所述测试模块的水流的温度，并判断是否在预设温度范围内；
在确定所述温度不在预设范围内时，对所述温度进行调节。
7.如权利要求6所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，还包括，报警模块，用于：
在所述调节模块对所述温度进行调节过程中，计算调温时长，并判断是否大于预设时长；
在确定所述调温时长大于预设调温时长时，发出报警提示。
8.如权利要求4所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，还包括，确定模块，用于：
获取各个测试点的氧化还原电位值，并分别与预设氧化还原电位值进行比较，筛选出氧化还原电位值小于预设氧化还原电位值的测试点，作为待处理测试点；
获取所述待处理测试点的废弃物的浓度信息；
根据所述浓度信息及生物分解废弃物的分解率，确定分解废弃物时所需的空气量的通入策略进而实现对废气物的分解处理。
9.如权利要求1所述的水溶液氧化还原电位值的测试系统，其特征在于，还包括：语音识别模块，与所述控制模块连接，用于：
采集语音信号；
对所述语音信号进行解析，确定音素序列信息及对应的时间节点；
根据音素序列信息及对应的时间节点进行分割，得到若干个子语音信号；
对所述子语音信号进行特征提取，确定子语音信号的第一幅值及第二幅值，所述第一幅值大于所述第二幅值；
基于预设的信号宽度将包括第一幅值的信号，确定为纯净子语音信号；
基于预设的信号宽度将包括第二幅值的信号，确定为含噪子语音信号；
将所述含噪子语音信号输入预先训练好的场景分类模型中，将所述含噪子语音信号分为若干个第一信号集合；
对所述第一信号集合中第一信号进行噪声功率谱计算，得到噪声功率谱；
根据噪声功率谱之间的相似度，将第一信号集合中的第一信号进行再次分类，确定分类集合对应的噪声类型；
根据所述噪声类型查询预设数据库，确定目标降噪模型，根据所述目标降噪模型对所述分类集合进行降噪处理，得到降噪子语音信号；
将所述降噪子语音信号与所述纯净子语音信号进行信号重构，得到目标子语音信号；
将所述目标子语音信号输入至对应的指令词识别模型中，确定识别出的目标指令词；
按照目标子语音信号的先后顺序将所述目标指令词进行组合，得到组合语句；
将所述组合语句与语句库中的预设语句进行匹配，将匹配度最高的预设语句，作为目标语句；
将所述目标语句发送至所述控制模块。
10.一种水溶液氧化还原电位值的测量方法，其特征在于，包括：
检测进入测试模块的水流速度，并判断是否小于预设水流速度；
在确定所述水流速度小于预设水流速度时，第一驱动模块开始工作；
在确定进入所述测试模块的水流速度大于等于预设水流速度时，所述测试模块进行氧化还原电位值的测量。
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