專利名稱：一種水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于湖泊、河流、水庫、河流入海口、近海流域等水體水質(zhì)自動監(jiān)測的裝置，屬于水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)高速增長，城市化水平不斷提高，水污染問題日趨嚴(yán)重，很多湖泊、 河流、水庫、近海流域都遭受到了不同程度的污染，直接影響到廣大人民群眾的健康，迫切需要及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報(bào)重大或流域性水質(zhì)污染事故。我國的水質(zhì)監(jiān)測長期以來采用人工采樣到實(shí)驗(yàn)室分析的辦法，監(jiān)測周期長，監(jiān)測結(jié)果存在滯后性，無法及時(shí)、準(zhǔn)確地反映水質(zhì)污染變化過程，很難適應(yīng)現(xiàn)代水質(zhì)保護(hù)的要求。近幾年水質(zhì)自動在線監(jiān)測設(shè)施的研制取得了一定的發(fā)展，在地表水監(jiān)測中得到了廣泛的應(yīng)用，我國的水質(zhì)自動監(jiān)測站的建設(shè)也取得了較大的進(jìn)展，已建成了上百個(gè)水質(zhì)自動監(jiān)測站。但已建成的水站水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)均使用大型分析儀器，這些儀器體積大、造價(jià)高，采用岸邊式、固定式安裝，監(jiān)測地點(diǎn)受到限制，無法實(shí)現(xiàn)對大面積水體的自動監(jiān)測。對于長距離、 寬斷面的地表河流，以及大面積的湖泊，固定式水站無法覆蓋全部水域的水面，很難快速反映整體水體的污染變化情況，很有必要開發(fā)一種全新的水體水質(zhì)監(jiān)測設(shè)施，以滿足水質(zhì)監(jiān)測的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于湖泊、河流、水庫、近海流域、河流入?？诘人|(zhì)監(jiān)測的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是
一種水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，它由浮動平臺、監(jiān)測箱、監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置、太陽能供電裝置組成，監(jiān)測箱安裝在浮動平臺上，數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置安裝在監(jiān)測箱內(nèi)，監(jiān)測傳感器放置在水體中，監(jiān)測傳感器與監(jiān)測箱內(nèi)的數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置有傳輸導(dǎo)線相連接，太陽能供電裝置安裝在浮動平臺上和監(jiān)測箱內(nèi)，太陽能供電裝置分別與數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置、監(jiān)測傳感器相連接。上述水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，所述浮動平臺由多個(gè)可拆卸浮筒和連接基座組成， 浮筒與連接基座由連接螺栓相連接，浮動平臺可根據(jù)需要組合成任意形狀和大小的幾何形狀，浮動平臺上預(yù)留有與水體聯(lián)通的浮筒空腔，監(jiān)測傳感器固定在傳感器安裝支架上，并通過浮筒空腔懸掛于水體中，傳感器安裝支架上端固定在浮動平臺的連接基座上。上述水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，所述太陽能供電裝置由太陽能電池板、蓄電池及太陽能控制器組成，太陽能電池板安裝在監(jiān)測箱外部側(cè)壁上，蓄電池及太陽能控制器安裝在監(jiān)測箱內(nèi)，太陽能電池板與蓄電池及太陽能控制器有導(dǎo)線相連接。上述水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，所述浮動平臺還有錨泊裝置，錨泊裝置由浮子、水平纜繩、垂直錨鏈和錨組成，錨泊裝置連接到浮動平臺周邊的鋼耳環(huán)上。
上述水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，所述監(jiān)測箱采用不銹鋼多面體密封防水結(jié)構(gòu)，監(jiān)測箱內(nèi)安裝有不銹鋼固定支架，分別固定數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置、蓄電池及太陽能控制器。上述水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置采用支持搭配各種種通信接口的嵌入式可編程控制器。上述水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，所述監(jiān)測傳感器采用投入式、免試劑傳感器。上述水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，所述監(jiān)測箱內(nèi)還安裝有傳感器清洗控制裝置，傳感器清洗控制裝置與傳感器清洗裝置有信號傳輸導(dǎo)線相連接。本發(fā)明的有益效果是
這種水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺可以完成野外無人值守的水質(zhì)自動監(jiān)測任務(wù)，可實(shí)現(xiàn)預(yù)定水域水質(zhì)的原位測量，也可進(jìn)行走航式水質(zhì)自動監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)長距離、寬斷面、多位點(diǎn)的水質(zhì)監(jiān)測。具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行周期長、監(jiān)測數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確、可以與中心控制站進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸和控制、免試劑、無污染等優(yōu)點(diǎn)，能夠連續(xù)監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)有水溫、DO、電導(dǎo)率、pH、濁度、 UV-COD、硝酸鹽氮、氨氮、水中油、葉綠素等。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖中標(biāo)記如下浮動平臺1、連接基座2、連接螺栓3、護(hù)欄4、監(jiān)測箱5、太陽能電池板6、數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置7、蓄電池及太陽能控制器8、傳感器清洗控制裝置9、浮筒空腔 10、傳感器安裝支架11、錨泊裝置12、監(jiān)測傳感器13、警示燈標(biāo)14。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺浮動平臺1、監(jiān)測箱5、數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置7、監(jiān)測傳感器13、太陽能供電裝置組成。圖中顯示，浮動平臺1采用“組合式水上浮動平臺“提供安裝載體，多個(gè)可拆卸的浮筒通過連接基座2及連接螺栓3組裝成浮動平臺1，可根據(jù)需要組合成任意形狀、任意大小的浮動平臺，浮筒可采用金屬、塑料等多種材料制作，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的浮筒采用高分子聚乙烯材質(zhì)制作。浮動平臺1周邊安裝不銹鋼護(hù)欄4，護(hù)欄4與連接基座2固定連接。浮動平臺1上預(yù)留與水體聯(lián)通的浮筒空腔10，作為監(jiān)測傳感器13的安裝孔。水質(zhì)和水文監(jiān)測傳感器13固定在各自的傳感器安裝支架11上，并通過浮筒空腔10懸掛于水體中，傳感器安裝支架11上端由金屬連接基座2固定在浮動平臺1上。浮動平臺1周邊安裝2-4個(gè)鋼耳環(huán)，用于固定錨泊裝置12，錨泊裝置12由浮子、 水平纜繩、垂直錨鏈和錨組成，浮子通過水平纜繩與浮動平臺1連接，通過垂直錨鏈與錨相連，將浮動平臺1固定于水底。圖中顯示，浮動平臺1上安裝不銹鋼監(jiān)測箱5，監(jiān)測箱5采用多面體密封防水結(jié)構(gòu)， 由浮動平臺1上安裝的金屬連接基座2固定。數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置7安裝在監(jiān)測箱5內(nèi)， 由不銹鋼固定支架進(jìn)行固定。數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置7采用嵌入式可編程控制器，支持搭配各種種通信接口。數(shù)據(jù)傳輸采用GPRS、無線電或CDMA/GPRS等無線信息傳輸方式，進(jìn)行與中心監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制。圖中顯示，太陽能供電裝置由太陽能電池板6、蓄電池及太陽能控制器8組成。在監(jiān)測箱5外側(cè)四周均勻安裝4塊太陽能電池板6，每塊太陽能電池板6功率不低于20W，太陽能電池板6安裝位置采用向上20-30度傾角。蓄電池及太陽能控制器8安裝在監(jiān)測箱5 內(nèi)的不銹鋼固定支架上，太陽能電池板6向蓄電池供電，蓄電池及太陽能控制器8將電力提供給數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置7和監(jiān)測傳感器13。圖中顯示，監(jiān)測箱5內(nèi)還安裝有傳感器清洗控制裝置9，傳感器清洗控制裝置9與傳感器清洗裝置有信號傳輸導(dǎo)線相連接，控制傳安裝在監(jiān)測傳感器13上的傳感器清洗裝置對監(jiān)測傳感器13進(jìn)行清洗。在監(jiān)測箱5頂部安裝警示燈標(biāo)14，并根據(jù)需要安裝氣象傳感器。本發(fā)明的監(jiān)測傳感器13采用投入式、免試劑傳感器，直接投入水體中實(shí)施原位監(jiān)測，能夠連續(xù)監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)有水溫、DO、電導(dǎo)率、pH、濁度、UV-C0D、硝酸鹽氮、氨氮、水中油、葉綠素等。監(jiān)測傳感器13實(shí)時(shí)監(jiān)測水體水質(zhì)、水文等參數(shù)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置7采集監(jiān)測傳感器13的數(shù)據(jù)及水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺的地理信息，通過GPRS按照約定的協(xié)議發(fā)送到中心站監(jiān)控平臺，同時(shí)中心站監(jiān)控平臺通過GPRS向水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺發(fā)送命令， 實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺的控制。中心站監(jiān)控平臺采集遠(yuǎn)程監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析、對比，判斷水質(zhì)變化趨勢，及時(shí)發(fā)出水質(zhì)污染報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于它由浮動平臺(1)、監(jiān)測箱(5)、監(jiān)測傳感器(13)、數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置(7)、太陽能供電裝置組成，監(jiān)測箱( 安裝在浮動平臺(1) 上，數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置(7)安裝在監(jiān)測箱(5)內(nèi)，監(jiān)測傳感器(1 放置在水體中，監(jiān)測傳感器(1 與監(jiān)測箱(5)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置(7)有傳輸導(dǎo)線相連接，太陽能供電裝置安裝在浮動平臺(1)上和監(jiān)測箱(5)內(nèi)，太陽能供電裝置分別與數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置(7)、 監(jiān)測傳感器(1 相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于所述浮動平臺(1)由多個(gè)可拆卸浮筒和連接基座( 組成，浮筒與連接基座O)由連接螺栓C3)相連接，浮動平臺(1)可根據(jù)需要組合成任意形狀和大小的幾何形狀，浮動平臺(1)上預(yù)留有與水體聯(lián)通的浮筒空腔(10)，監(jiān)測傳感器(13)固定在傳感器安裝支架(11)上，并通過浮筒空腔(10) 懸掛于水體中，傳感器安裝支架(11)上端固定在浮動平臺(1)的連接基座( 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于所述太陽能供電裝置由太陽能電池板(6)、蓄電池及太陽能控制器(8)組成，太陽能電池板(6)安裝在監(jiān)測箱(5)外部側(cè)壁上，蓄電池及太陽能控制器⑶安裝在監(jiān)測箱(5)內(nèi)，太陽能電池板(6)與蓄電池及太陽能控制器⑶有導(dǎo)線相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于所述浮動平臺(1)還有錨泊裝置(12)，錨泊裝置(1 由浮子、水平纜繩、垂直錨鏈和錨組成，錨泊裝置(1 連接到浮動平臺(1)周邊的鋼耳環(huán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于所述監(jiān)測箱( 采用不銹鋼多面體密封防水結(jié)構(gòu)，監(jiān)測箱(5)內(nèi)安裝有不銹鋼固定支架，分別固定數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置(7)、蓄電池及太陽能控制器(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置(7)采用支持搭配各種種通信接口的嵌入式可編程控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于所述監(jiān)測傳感器(13) 采用投入式、免試劑傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，其特征在于所述監(jiān)測箱(5)內(nèi)還安裝有傳感器清洗控制裝置(9)，傳感器清洗控制裝置(9)與傳感器清洗裝置有信號傳輸導(dǎo)線相連接。
全文摘要
一種水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺，屬于水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于對大面積及流動水體進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，其技術(shù)方案是它由浮動平臺、監(jiān)測箱、監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置、太陽能供電裝置組成，監(jiān)測箱安裝在浮動平臺上，數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置安裝在監(jiān)測箱內(nèi)，監(jiān)測傳感器放置在水體中，監(jiān)測傳感器與監(jiān)測箱內(nèi)的數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置有傳輸導(dǎo)線相連接，太陽能供電裝置安裝在浮動平臺上和監(jiān)測箱內(nèi)，太陽能供電裝置分別與數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置、監(jiān)測傳感器相連接。這種水質(zhì)自動監(jiān)測浮動平臺可以完成野外無人值守的水質(zhì)自動監(jiān)測任務(wù)，可實(shí)現(xiàn)預(yù)定水域水質(zhì)的原位測量，也可進(jìn)行走航式水質(zhì)自動監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)長距離、寬斷面、多位點(diǎn)的水質(zhì)監(jiān)測。
文檔編號B63B38/00GK102211650SQ20111010579
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者劉翠紅, 盧艷青, 安勝波, 曹黎霞, 李少華, 楊杰, 郝龍騰 申請人:河北先河環(huán)保科技股份有限公司