河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于水質監(jiān)測領域技術，本系統(tǒng)采用的是以一套河湖水質信息遠程監(jiān)測主控制器為主控制器的河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標，用于實時測量河湖水質信息。
【背景技術】
[0002]目前，我國水質信息監(jiān)測方法主要有三種方法:(I)現(xiàn)場人工取樣、實驗室分析方法，但其監(jiān)測系統(tǒng)龐大，完成測試過程時間長；(2)大型固定式水質自動監(jiān)測站，其體積龐大，不易移動，造價和維護成本高；(3)以常規(guī)船舶監(jiān)測為載體的移動手持監(jiān)測儀表，其水質測試參數(shù)單一，且不能實時傳輸數(shù)據(jù)。因此，基于此現(xiàn)狀，研發(fā)一套多功能河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標已成為當務之急。該浮標可以實現(xiàn)同時對水質信息和氣象信息的采集和實時傳輸，并利用優(yōu)化的層次分析法對水體富營養(yǎng)化程度進行評價，為防治水體富營養(yǎng)化和水質監(jiān)測提供了一個方便、有效地平臺。具有重要的社會價值和生態(tài)價值。
【實用新型內(nèi)容】:
[0003]本實用新型提供了以一套河湖水質信息遠程監(jiān)測主控制器(申請?zhí)枮?014200089148)為主控制器的一種河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標，所述浮標包括風速風向傳感器、雨量傳感器、光照度傳感器、航標燈、太陽能電池板、網(wǎng)絡云臺攝像頭、雷達反射器、電池箱、浮標主體、控制室倉主蓋、水質傳感器封蓋、水質傳感器、穩(wěn)定錘、鎖鏈或繩索、菱形銷。
[0004]所述的浮標主體下方連接固定穩(wěn)定錘，鎖鏈或繩索一端連接在穩(wěn)定錘正下方，另一端連接菱形錨；浮標主體內(nèi)部具有主控制器室和水質傳感器室，在所述的主控制器室內(nèi)設置有主控制器、12/24伏DC/DC升壓變換模塊、12/5伏DC/DC降壓變換模塊和3G無線路由器模塊；在所述的水質傳感器室內(nèi)布置水質傳感器，所述的水質傳感器懸掛在水質傳感器封蓋下方，在所述的水質傳感器室底部布置濾網(wǎng)；浮標主體上方固定有支架，所述支架上層固定有航標燈、風速風向傳感器、雨量傳感器、光照度傳感器、太陽能電池板、網(wǎng)絡云臺攝像頭、雷達反射器和電池箱，所述的風速風向傳感器位于航標燈正后方，所述的雨量傳感器位于航標燈的右側，所述的光照度傳感器位于航標燈的正前方，所述的太陽能電池板布置在所述支架的四周，所述的網(wǎng)絡云臺攝像頭位于所述航標燈的正下方。所述的雷達反射器和電池箱順次固定在所述網(wǎng)絡云臺攝像頭的正下方。
[0005]所述的控制室倉主蓋連接在所述的浮標主體上表面；優(yōu)選的，在二者之間設置橡膠墊，防止水倒流進入浮標主體內(nèi)部。所述的水質傳感器封蓋有兩個，分別安裝在控制室倉主蓋的前后位置，水質傳感器封蓋下面具有掛鉤，用于懸掛水質傳感器。
[0006]浮標主體部分，本實用新型融入了 GPS技術和無線通信技術，并利用RS485總線將水質傳感器、風速風向傳感器、雨量傳感器和光照度傳感器與主控制器相連，同時還搭載有網(wǎng)絡云臺攝像頭，系統(tǒng)將采集到的水質信息、氣象信息、地理位置信息和圖像信息通過無線遠程傳輸?shù)缴衔槐O(jiān)控系統(tǒng)或將預警信息以短信方式發(fā)送到手機終端，以達到實時監(jiān)測的目的。航標燈和雷達反射器的加入更加強了整個系統(tǒng)的安全性。上位監(jiān)控系統(tǒng)部分，在上位監(jiān)控系統(tǒng)上進行數(shù)據(jù)檢測、歷史數(shù)據(jù)查詢，根據(jù)需要進行打印報表，色斑圖顯示等功能，還可以根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)對所測水體進行富營養(yǎng)化評價。
[0007]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0008](I)本實用新型實現(xiàn)了實時對水質信息、氣象信息、地理位置信息進行采集和網(wǎng)絡云臺攝像頭進行實時視頻監(jiān)控并通過無線遠程傳輸至上位監(jiān)控系統(tǒng)。
[0009](2)本實用新型上位監(jiān)控系統(tǒng)采用優(yōu)化的層次分析法獲取相關指標權重，對水體富營養(yǎng)化程度進行評價，評價效果良好。
[0010](3)本實用新型采用太陽能電池板供電、功耗較低，長期運行可靠，具有自體防撞性能，維修和維護成本較低等特點。
[0011](4)本實用新型采用河湖水質信息遠程監(jiān)測主控制器做為浮標的主控制器，融合了 GPS技術和無線通信技術。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型提供的河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標的主示意圖；
[0013]圖2為本實用新型提供的河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標的左示意圖；
[0014]圖3為本實用新型提供的河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標的俯示意圖；
[0015]圖4為本實用新型提供的河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標的剖面示意圖；
[0016]1.航標燈；2.雨量傳感器；3.太陽能電池板；4.雷達反射器；
[0017]5.電池箱；6.浮標主體；7.穩(wěn)定錘；8.航標燈電池箱；
[0018]9.網(wǎng)絡云臺攝像頭；10.支架；11.光照度傳感器；12.風速風向傳感器；
[0019]13.控制室倉主蓋；14.水質傳感器封蓋；15.主控制器；16.水質傳感器；
[0020]17.濾網(wǎng)；18.過孔；19.主控制室；20.水質傳感器室；
[0021]圖中:
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0023]本實用新型是一種采用河湖水質信息遠程監(jiān)測主控制器為主控制器的河湖水質信息遠程監(jiān)測浮標。如圖1、圖2、圖3所示，所述浮標由上到下分為四層，第一層:小型氣象站(風速風向傳感器12、雨量傳感器2、光照度傳感器11)、航標燈1、太陽能電池板3、航標燈電池箱8、網(wǎng)絡云臺攝像頭9 ;第二層:雷達反射器4、電池箱5 ;第三層:浮標主體6、主控制室19 (主控制器15、12/24伏DC/DC升壓變換模塊、12/5伏DC/DC降壓變換模塊、3G無線路由器模塊)、控制室倉主蓋13、水質傳感器封蓋14、水質傳感器室20、水質傳感器16、濾網(wǎng)17、穩(wěn)定錘7 ;第四層:鎖鏈或繩索、菱形錨。浮標主體6上方對稱焊接著4個凸型安裝基座，每個安裝基座有兩個安裝孔，支架10的四肢與4個安裝基座分別通過兩根螺絲配合兩個安裝孔鎖緊在一起，使整個浮體的整體性增強，抗撞擊能力增強，儲備浮力增大。
[0024]在浮標第一層最上方中間位置裝有太陽能智能型航標燈1，航標燈I采用4根膨脹螺絲通過直徑為12_的底盤安裝孔直接攻入支架10，如圖1，航標燈I的左側還安裝有配套的航標燈電池箱8，該航標燈電池箱8底部用四根螺絲通過安裝孔固定在支架10上，單獨為航標燈I供電，該航標燈I采用直流12V供電，在夜間航標燈I會發(fā)出規(guī)定的燈光顏色和閃光頻率，達到規(guī)定的照射角度和能見距離，向船舶提供危險警告，保證浮標的夜間安全，防水等級IP65。在航標燈I的周圍還裝有小型氣象站，如圖2，在航標燈I的正后方安裝有風速風向傳感器12，該風速風向傳感器12采用24V供電，安裝時先在支架10上打4個直徑3mm的安裝孔，然后將雨量傳感器2底座安裝在4個膨脹螺絲上用螺母鎖緊，同時要保證風向傳感器在上，風速傳感器在下且與地面垂直安裝，風向傳感器上有一白色定南點，安裝時要參照指南針將風向指南方向與地理指南方向保持一致，在風向傳感器的底部有一個3芯航空插頭，在風速傳感器的底部有一個5芯航空插頭，該5芯航空插頭起到供電和通訊的作用。在航標燈I的右側安裝有雨量傳感器2 (如圖1)，該雨量傳感器2采用12V供電，安裝雨量筒時先在支架10上打2個距離13.5cm、直徑5mm的安裝孔，然后將雨量傳感器2底座安裝在2個螺絲上用螺母鎖緊，雨量變送器放入儀器室中，雨量筒與雨量變送器通過3芯航空插頭相連，同時將雨量變送器的A、B線連接RS485總線。在航標燈I的正前方安裝有光照度傳感器11，該光照度傳感器11采用24V供電，安裝時將光照度傳感器11感光部位向著受光方向，安裝時先在支架10上打2個直徑4mm的安裝孔，然后將光照度傳感器11底座安裝在2個膨脹螺絲上用螺母鎖緊，光照度傳感器11共有4根線，紅線和黑線分別連接供電系統(tǒng)的正極和負極，藍線和綠線分別連接RS485總線的正極和負極。在支架10頂部四周各個方向都安裝有太陽能電池板3，由于浮標在水中會旋轉，所以不宜采用有角度安裝，浮標靜止處在水中時本實用新型太陽能電池板3水平鋪設，可以最大限度接受太陽光照射。在支架10的第一層正下方位置安裝有網(wǎng)絡云臺攝像頭9，底座用4根膨脹螺絲通過安裝孔固定到支架10上，該網(wǎng)絡云臺攝像頭9采用5V電源供電，可以上下90度、水平355度旋轉，并支持紅外夜視功能，實時對外部環(huán)境進行監(jiān)控，還具有網(wǎng)線插頭，通過8芯