DOI:10．3969/j．issn．2095－509X．2023．02．019基于站点式光谱水质监测设备的备份电源系统设计余琦1，张敏2，李东波1(1．南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)(2．南京波思途智能科技股份有限公司，江苏南京211100)摘要:为了提高站点式光谱水质监测设备的供电可靠性，采用TPL521光耦作为掉电检测元件，以STM32为控制芯片，用继电器和三极管组成电源切换单元，设计了一套备份电源系统，并通过MATLAB搭建电源切换仿真实验对其可靠性进行了验证。结果表明:该备份电源系统可以满足大部分站点式水质监测设备的供电要求。关键词:光谱水质监测;备份电源系统;STM32芯片中图分类号:TM59文献标识码:A文章编号:2095－509X(2023)02－0093－05光谱法是当前物质分析中应用较为广泛的一种方法［1］。它以物质光谱特征为基础，通过有效识别、测量和计算特征光谱，实现对物质结构、状态、组成等的有效分析，具有灵敏度高、分析速度快、测量范围广、无污染等优点［2－3］。随着光谱法理论与实践的不断完善和深入，光谱法呈现多态化发展趋势，并在地表水质监测工程中得到广泛应用，成为当前仪器设备分析中不可或缺的技术。地表水质状况和水质变化趋势是水污染防治和环境保护工作的基础，当前我国很多重点流域、湖泊都建设了水质自动监测站，用于对水质状况进行连续、自动和实时监测［4］。基于站点式的光谱水质监测设备，结合了光谱法和自动化技术，实现了高效、实时、准确的数字化水质监测。但是，其应用场所主要是远离市区的、供电网不完备的、环境条件较差的流域，很容易出现供电异常，对开展水质监测工作起到阻碍作用。1备份电源的应用电源是数字设备的功率供给装置，各种设备都需要配备可靠、稳定的电源系统才能保证稳定的运行［5］。纵观市面上各种对稳定运作要求高的设备，其往往会在供电系统中加入备份电源系统，以防止突然停止供电，造成设备某些关键数据不可逆的丢失，但是大多数备份电源系统只用于大型的交流电设备，可用于小型设备的备份电源系统并没有普及，甚至可以说是相当少见［6］。站点式光谱水质监测设备需要在一天中的关键时间段进行水质参数的自动采集，若在该段时间内供电出现异常，设备就无法正常工作，导致无法获取该段时间内的水质信息，从而对日常水质监测工作的展开和水体状况的预测造成一定影响。在综合分析多台用于站点的光谱水质监测设备后，本文重点对站点式光谱水质监测设备的备份电源系统进行设计。2总体设计方案基于站点式...
