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原文传递船舶压载水微藻检测系统设计

论文题名：	船舶压载水微藻检测系统设计
关键词：	船舶压载水;石英毛细管;FDA荧光检测;系统设计
摘要：	随着全球化进程的不断推进，各国之间的经济、交通往来日益频繁，其中航运作为一种重要的交通方式，在全球化过程中起到关键作用。船舶压载水中所存有的浮游动植物随船运在各海域间转移，极易导致外来生物入侵。国际海事组织提出的压载水公约中对压载水排放性能标准限制了具体要求：最小尺寸小于50μm但大于或等于10μm的可生存生物少于10个/mL，处于此尺寸范围内的主要为微藻细胞。　　本文提出了一种基于石英毛细管与FDA荧光检测技术的微藻检测系统设计，以石英毛细管为检测平台，以FDA染色的激光诱导荧光技术为检测原理，实现对船舶压载水中活性良好微藻细胞的浓度检测。本系统设计主要包括硬件与软件两部分。硬件部分主要包括检测区设计、电路设计、数据采集设计、ARM主控设计、样本通道设计、电源设计与外部结构设计。其中检测区设计包括光路结构的对比选择与机械结构设计；电路设计关键部分为信号处理电路与驱动电路，信号处理电路完成对光转电信号的滤波放大处理，驱动电路负责接收ARM板的指令从而对系统中器件进行控制；数据采集设计实现模数信号的转换；ARM主控设计包括对各部分的器件控制与整个检测流程的推进；样本通道设计主要分为整体管路设计与染色区设计；电源设计负责为整个系统供电；外部结构设计包括外部配件的设计与整个系统的机械结构设计。软件部分主要包括逻辑程序设计、界面程序设计以及辅助功能设计。其中逻辑程序包括对信号的平均滤波处理和有效峰判断处理，界面程序实现可用于人机交互的软件界面，最后添加数据导出、查看与打印等功能。完成系统整体集成后，用不同藻种进行了染色实验、浓度实验、盐度实验和浊度实验，证明了系统的准确性与稳定性。本系统有着操作便捷、检测时间短、准确性高和便于携带的优点，适用于海事部门的实船压载水检测。
作者：	张健晖
专业：	电子与通信工程
导师：	王俊生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2022