本發(fā)明涉及激光檢測領(lǐng)域，具體地說，特別是涉及一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
人的生活離不開水和空氣，然而在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，往往帶來大量的污染問題，尤其是水質(zhì)污染，通過飲水或食物鏈，污染物進(jìn)入人體，使人急性或慢性中毒。砷、鉻、銨類、b苯并(a)芘等，還可誘發(fā)癌癥。被寄生蟲、病毒或其它致病菌污染的水，會(huì)引起多種傳染病和寄生蟲病。重金屬污染的水，對(duì)人的健康均有危害。被鎘污染的水、食物，人飲食后，會(huì)造成腎、骨骼病變，攝入硫酸鎘20毫克，就會(huì)造成死亡。鉛造成的中毒，引起貧血，神經(jīng)錯(cuò)亂。一般家庭現(xiàn)在均使用的水過濾器，水過濾器不僅將雜質(zhì)從水中過濾也將對(duì)人體有益的元素過濾掉，長期喝過濾水也不利于人體健康。而且在水質(zhì)檢測領(lǐng)域，目前還是采用探針檢測的方法，利用探針檢測水樣，有兩點(diǎn)不足，一是僅能檢測出大概雜質(zhì)含量，不能檢測出具體雜質(zhì)是什么；二是探針一般為金屬探針，幾次檢測后，探針會(huì)被水質(zhì)損壞影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)實(shí)中為了解決第二種不足采用的方法是定期更換探針，由此長期檢測過程中，成本很大。
有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及其方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種非接觸式的能夠檢測水中具體溶質(zhì)的水檢測裝置及其檢測方法。
一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，所述一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)包括收容被檢測水樣的容器，發(fā)射激光束的激光發(fā)射器，與所述激光發(fā)射器對(duì)應(yīng)設(shè)置并接收激光發(fā)射器發(fā)出的激光束的激光接收板，以及依次與激光接收板電連接的信號(hào)處理器、中央控制器和顯示器，所述信號(hào)處理器處理激光接收板輸出的信號(hào)并形成數(shù)據(jù)包，所述中央控制器保存數(shù)據(jù)包并在數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包，分析被檢測水樣的雜質(zhì)，所述顯示器顯示被檢測水樣中雜質(zhì)的名稱及含量。
進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)包為3*3數(shù)據(jù)矩陣F，該數(shù)據(jù)矩陣F包含雜質(zhì)在水中被激光接收板抓取的三維角度的形態(tài)數(shù)據(jù)，三維分別用m、n、k表示，每個(gè)維度均保存3個(gè)數(shù)據(jù)，因此Fm=[am1，am2，am3]，F(xiàn)n=[an1，an2，an3]，F(xiàn)k=[ak1，ak2，ak3]；
進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射器為平面點(diǎn)陣光源，并產(chǎn)生可見光和不可見光；
進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射器包括激光篩，將激光發(fā)射器發(fā)出的可見光與不可見光轉(zhuǎn)化成點(diǎn)陣光源。
進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光束為1微米至0.1納米；
進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射器采用間斷發(fā)射和連續(xù)發(fā)射兩種光；
進(jìn)一步地，所述激光接收板上設(shè)置有與所述激光發(fā)射器相對(duì)應(yīng)的感光元件，所述感光元件矩陣分布在激光接收板上。
進(jìn)一步地，所述顯示器為LCD顯示屏或OLED顯示屏。
一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法，包括：
提供一個(gè)透明容器，用于收容流動(dòng)的被檢測水樣；
開啟激光發(fā)射器發(fā)射激光束，所述激光束完全照射所述容器和被檢測水樣；
在激光發(fā)射器與容器相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置激光接收板，所述激光接收板接收透過被檢測水樣以及容器后的激光束，并傳輸激光束的信號(hào)；
在激光接收板上電連接信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器將傳輸?shù)募す馐盘?hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包；
將中央處理器電連接信號(hào)處理器，所述中央處理器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包，并在數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)包，分析被檢測水樣的雜質(zhì)；
在中央處理器后電連接顯示器，所述顯示器顯示被檢測水樣中雜質(zhì)的名稱及含量；
進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)包為3*3數(shù)據(jù)矩陣F，該數(shù)據(jù)矩陣F包含雜質(zhì)在水中被激光接收板抓取的三維角度的形態(tài)數(shù)據(jù)，三維分別用m、n、k表示，每個(gè)維度均保存3個(gè)數(shù)據(jù)，因此Fm=[am1，am2，am3]，F(xiàn)n=[an1，an2，an3]，F(xiàn)k=[ak1，ak2，ak3]。
本發(fā)明所述的一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過激光發(fā)射器發(fā)射激光束穿透被檢測水樣，激光接收板感測激光束的信號(hào)，并在中央處理器中檢索出該信號(hào)的數(shù)據(jù)包，從而得到被檢測水樣中雜質(zhì)的名稱及含量，使得本發(fā)明一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)達(dá)到非接觸式、準(zhǔn)確性高、抗干擾性強(qiáng)，應(yīng)用靈活的效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實(shí)施例的附圖。
圖1 為本發(fā)明一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和／或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
請參考圖1所示，本發(fā)明揭示了一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)（未標(biāo)號(hào)），其包括收容被檢測水樣10的容器20，與所述容器20并排設(shè)置并發(fā)射激光束30的激光發(fā)射器40，與所述激光發(fā)射器40對(duì)應(yīng)設(shè)置并接收激光發(fā)射器40發(fā)出的激光束30的激光接收板50，以及依次與激光接收板50電連接的信號(hào)處理器60、中央控制器70和顯示器80，所述容器20透明并設(shè)置在所述激光發(fā)射器40和激光接收板50之間，所述信號(hào)處理器60處理激光接收板50輸出的信號(hào)并形成數(shù)據(jù)包，所述中央控制器70保存數(shù)據(jù)包并在數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)包，分析被檢測水樣10的雜質(zhì)，所述顯示器80顯示被檢測水樣10中雜質(zhì)的名稱及含量。本發(fā)明一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)能以信號(hào)的形式記錄被檢測水樣10中的雜質(zhì)在流動(dòng)過程中的形態(tài)，并將記錄下的信號(hào)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信號(hào)數(shù)據(jù)作對(duì)比，檢索數(shù)據(jù)庫，得到具體的雜質(zhì)的名稱及含量。
所述激光發(fā)射器40為平面點(diǎn)陣光源，并產(chǎn)生可見光和不可見光，包括激光、紅外光和X光，并采用間斷發(fā)射和連續(xù)發(fā)射兩種光。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，所述激光發(fā)射器40包括激光篩（未圖示），通過激光篩將激光發(fā)射器40發(fā)出的可見光與不可見光轉(zhuǎn)化成點(diǎn)陣光源。在本方案中，以激光為例，所述激光發(fā)射器40發(fā)射的激光束30為1微米至0.1納米。
所述激光接收板50上設(shè)置有與所述激光發(fā)射器40相對(duì)應(yīng)的感光元件（未圖示），所述感光元件矩陣分布在激光接收板50上。在本方案中，所述感光元件可以設(shè)置為CCD(電荷耦合)、CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）中的任意一種。
在本實(shí)施例中，所述激光發(fā)射器40和所述激光接收器50固定為一體，夾持在所述管道20上，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，所述激光發(fā)射器40和所述激光接收器50可以螺紋連接所述管道20。
所述信號(hào)處理器60為數(shù)字信號(hào)處理器，是將信號(hào)以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)，是一種現(xiàn)有的技術(shù)，此處就不再贅述。
所述中央控制器70可以是電腦客戶端也可以是手機(jī)客戶端，可以通過相關(guān)的軟件進(jìn)行控制。
所述顯示器80為LCD顯示屏或OLED顯示屏。
在本實(shí)施例，數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)可根據(jù)以下步驟得到（步驟中涉及的裝置圖未圖示）：
S10，提供一透明的容器，并在其內(nèi)注入蒸餾水；
S20，在蒸餾水中加入某種具體雜質(zhì)，如銅、鎘、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有機(jī)毒物，每次僅投入一種污染物，以便于完整的記錄該污染物不同角度的不同形態(tài)，此處投入苯作為溶質(zhì)；
S30，將激光發(fā)射器與所述容器并排設(shè)置，開啟激光發(fā)射器發(fā)射激光束，所述激光束完全照射所述容器及苯溶液；
S40，在激光發(fā)射器與容器相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置激光接收板，所述激光接收板接收透過所述容器及苯溶液后的激光束，并傳輸激光束的信號(hào)；
S50，在激光接收板上電連接信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器將傳輸?shù)募す馐盘?hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)并形成數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包為3*3數(shù)據(jù)矩陣F，該數(shù)據(jù)矩陣F包含苯在水中被激光接收板抓取的三維角度的形態(tài)數(shù)據(jù)，三維分別用m、n、k表示，每個(gè)維度均保存3個(gè)數(shù)據(jù)，因此Fm=[am1，am2，am3]，F(xiàn)n=[an1，an2，an3]，F(xiàn)k=[ak1，ak2，ak3]；
S60，將中央處理器電連接信號(hào)處理器，所述中央處理器存儲(chǔ)苯不同形態(tài)的數(shù)據(jù)矩陣F。
由于不同的雜質(zhì)存在不同數(shù)據(jù)矩陣，故而中央處理器存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)矩陣形成龐大的數(shù)據(jù)庫。
本發(fā)明還提供一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法，包括：
提供一個(gè)透明容器20，用于收容流動(dòng)的被檢測水樣10。
將激光發(fā)射器40與所述容器20并排設(shè)置，開啟激光發(fā)射器40發(fā)射激光束30，所述激光束30完全照射所述容器20和被檢測水樣10。
在激光發(fā)射器40與容器20相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置激光接收板50，所述激光接收板50接收透過被檢測水樣10以及容器20后的激光束30，并傳輸激光束30的信號(hào)。
在激光接收板50上電連接信號(hào)處理器60，所述信號(hào)處理器60將傳輸?shù)募す馐?0信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)并形成數(shù)據(jù)包。
將中央處理器70電連接信號(hào)處理器60，所述中央處理器70存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包，并在數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)包，分析被檢測水樣10的雜質(zhì)。
在中央處理器70后電連接顯示器80，所述顯示器80顯示被檢測水樣10中雜質(zhì)的名稱及含量。
所述數(shù)據(jù)包為3*3數(shù)據(jù)矩陣F，該數(shù)據(jù)矩陣F包含雜質(zhì)在水中被激光接收板抓取的三維角度的形態(tài)數(shù)據(jù)，三維分別用m、n、k表示，每個(gè)維度均保存3個(gè)數(shù)據(jù)，因此Fm=[am1，am2，am3]，F(xiàn)n=[an1，an2，an3]，F(xiàn)k=[ak1，ak2，ak3]。
本發(fā)明所述的一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過激光發(fā)射器40發(fā)射激光束30穿透被檢測水樣10，激光接收板50感測激光束30的信號(hào)，并在中央處理器70中檢索出該信號(hào)的數(shù)據(jù)包，從而得到被檢測水樣10中雜質(zhì)的名稱及含量，使得本發(fā)明一種基于激光檢測溶液的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)達(dá)到非接觸式、準(zhǔn)確性高、抗干擾性強(qiáng)，應(yīng)用靈活的效果。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。