水质自动监测浮标系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种水质自动监测浮标系统，包括水质传感器、数据采集器、无线传输模块、太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池，其特点是：数据采集器、无线传输模块、太阳能控制器、蓄电池安装在一密封的舱体内，舱体安装在一个浮标体上的中空腔室内，在浮标体上设置有太阳能支架，太阳能电池板安装在太阳能支架上，太阳能电池板的电源输出端连接到太阳能控制器。在浮标体上还设有安装孔洞，水质传感器置于安装孔洞中，水质传感器的信号输出端连接到所述数据采集器。整体投放于水体中，无需另外用电缆连接，采用太阳能供电，可实现水质的自动、连续监测，监测数据远程自动传输。整个监测系统随水体漂浮，能够真实反映监测水域流动水体的性状。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水质监测
，涉及水质的自动监测，具体说是一种水质自动监测浮标系统。
技术介绍
目前水质监测多采用在线自动监测,其方法主要有两种：一是利用管道将水域采样点的水通过水泵提升到监测站房里的水槽中，传感器置于水槽中，分析仪器设置在站房里，进行在线自动监测。这种方法的存在问题是：水质经过一定距离的采样输送管道，难于保证水温与水体水温一致，而水温一旦变化，与水温相关的电导率、溶解氧、pH值都会变化。此外，泵的抽滤也会使水的浊度发生变化，如果水质都变化了，其测量结果也就不能代表实际水体水质了。二是在水域采样点附近的地面上或在水域采样点的伐架或网箱上设置监测仪器，传感器置于采样点的水域中，传感信号通过电缆连接到监测仪器，进行在线自动监测。这种方法较第一种方法有了较大的改进，一定程度上也代表了自动监测的方向。但是，由于水体以多种不同形态存在，例如：中小河流、中小湖泊和水库，也有大江大河、大型湖泊、水库和海洋，而其中流动的水质在空间上的分布是不均匀的，如果以点采样的方法难于找到一个真正具有很好代表性的监测点。
技术实现思路
本技术为解决现有技术存在的上述问题，提供一种水质自动监测浮标系统，监测设备随水体流动，使监测结果能够真实反映流动水域的水质，并实现水质的自动、连续监测；另外，检测数据远程可以自动传输，实现实时查询。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种水质自动监测浮标系统，包括水质传感器、数据采集器、无线传输模块、太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池，其特征在于，所述的数据采集器、无线传输模块、太阳能控制器、蓄电池安装在一密封的舱体内，舱体安装在一个浮标体上的中空腔室内，在所述浮标体上设置有太阳能支架，所述太阳能电池板安装在所述太阳能支架上，所述太阳能电池板的电源输出端连接到所述太阳能控制器；在所述浮标体上还设有安装孔洞，所述水质传感器置于安装孔洞中，所述水质传感器的信号输出端连接到所述数据采集器。对上述技术方案的改进：所述浮标体的主体部分为圆盘形，所述圆盘形的浮标体中部厚度大于周边厚度，所述浮标体的中间竖直设置所述中空腔室，所述中空腔室为圆柱形，所述的舱体是一个上下两端开口的圆筒，所述圆筒的外径略小于所述中空腔室的直径, 所述圆筒的上下两端各分别设置有上端法兰盘和下端法兰盘，所述上端法兰盘的直径大于所述中空腔室的直径，所述上端法兰盘坐落在所述中空腔室的上端口上；所述下端法兰盘的直径小于所述中空腔室的直径；所述舱体上下两端分别设置有上舱盖和下舱盖，所述上舱盖固定在上端法兰盘上，所述下舱盖固定在下端法兰盘上。对上述技术方案的进一步改进：所述上舱盖与上端法兰盘之间设置有防水密封垫，所述下舱盖与下端法兰盘之间设置有防水密封垫。对上述技术方案的进一步改进：所述的上舱盖和下舱盖上分别设置有上线缆孔和下线缆孔，所述上线缆孔和下线缆孔上均安装有防水密封索头，所述太阳能电池板的电源线和无线传输模块的天线从上线缆孔的密封索头中穿过并分别连接到所述舱体内的太阳能控制器和无线传输模块，所述水质传感器的传输电缆从下线缆孔的密封索头中穿过连接到所述舱体内的数据采集器。对上述技术方案的进一步改进：所述浮标体的下端设置一浮标底座，所述浮标底座上设置一通孔。对上述技术方案的进一步改进：所述的舱体和上舱盖、下舱盖用防护等级为IP65的不锈钢制作。本技术与现有技术相比的优点和积极效果是：本技术可以装配成完整的监测系统，整体投放于水体中，无需另外用电缆连接，采用太阳能供电，不必连接电源即可实现水质的自动、连续监测，监测数据远程自动传输，可以远程对设备进行断电、供电、重启和调节采集频率等多项操作。整个监测系统随水体漂浮，能够真实反映监测水域流动水体的性状。且结构紧凑，可投放在中小河流、湖泊、水库、池塘等多种类型的水体当中。既可以独立成为一个系统进行单点监测，又可以将多个监测点组成系统统一管理监控。附图说明图1是本技术一种水质自动监测浮标系统的整体结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是本技术一种水质自动监测浮标系统中舱体的结构示意图；图4是本技术一种水质自动监测浮标系统的电气框图。图中：1-浮标体、2-太阳能电池板、3-舱体、4-上舱盖、5-太阳能电池板支架、6-安装孔洞、7-水质传感器、8-浮标底座、9-中空腔室、10-上端法兰盘、11-上端线缆孔、12-下端法兰盘、13-下端线缆孔、14-下舱盖、15-第一连接电源线、16-太阳能控制器、17-第二连接电源线、18-蓄电池、19-第三连接电源线、20-第一传输电缆、21-第二传输电缆、22-无线传输模块、23-数据采集器。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细描述：参见图1-图3，本技术一种水质自动监测浮标系统的实施例，包括：若干个水质传感器7、数据采集器23、无线传输模块22，太阳能电池板2、太阳能控制器16、蓄电池18，将数据采集器23、无线传输模块22、太阳能控制器16、蓄电池18安装在一密封的舱体3内，将舱体3安装在一个浮标体1上的中空腔室9内。在浮标体1上设置有太阳能支架5，太阳能电池板2固定在太阳能支架5上，太阳能电池板2的电源输出端连接到太阳能控制器16。在在浮标体1上还设置有若干个安装孔洞6，各水质传感器7安装在安装孔洞6中，各水质传感器7的信号输出端连接到数据采集器23。具体而言：上述浮标体1的主体部分为圆盘形，圆盘形的浮标体1中部厚度大于周边厚度，在浮标体1的中间竖直设置中空腔室9，中空腔室9为圆柱形。上述的舱体3是一个两端开口的圆筒，圆筒的外径小于中空腔室9的直径,圆筒的上下两端各分别设置有上端法兰盘10和下端法兰盘12，上端法兰盘10的直径大于中空腔室9的直径，舱体3安装到中空腔室9内后，上端法兰盘10坐落在中空腔室9的上端口上，下端法兰盘12的直径小于中空腔室9的直径。舱体3的上下两端分别设置有上舱盖4和下舱盖14，上舱盖4固定在上端法兰盘10上，下舱盖14固定在下端法兰盘12上。在上舱盖4与上端法兰盘10之间设置有防水密封垫，在下舱盖14与下端法兰盘12之间设置有防水密封垫。上舱盖4和下舱盖14上分别设置有上线缆孔11和下线缆孔13，上线缆孔11和下线缆孔13上均安装有防水密封索头，太阳能电池板2的电源线15和无线传输模块22的天线从上线缆孔11的密封索头穿过并分别连接到舱体3内的太阳能控制器16和无线传输模块22。各水质传感器7的第一传输电缆20从下线缆孔13的密封索头穿过连接到舱体3内的数据采集器23。参见图4，太阳能板2、太阳能控制器16、蓄电池18组成供电模块，通过第一连接电源线15、第二连接电源线17、第三连接电源线19、第一传输电缆20、第二传输电缆21对系统供电。水质传感器7通过第一传输电缆20与数据采集器23连接，组成数据采集模块。数据采集器23通过第二传输电缆21与无线传输模块22连接，组成数据传输模块。供电模块、数据采集模块、数据传输模块组成了水质自动监测浮标系统。在实际使用中，上述水质传感器7有若干个，通常包括水质、水文和气象等多种类型。在浮标体1的下端设置一浮标底座8，浮标底座8上设置一通孔8.1，需要时可以借助通孔8.1将监测浮标系统固定在指定水域。上述的舱体3和上舱盖4、下舱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水质自动监测浮标系统，包括水质传感器、数据采集器、无线传输模块、太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池，其特征在于，所述的数据采集器、无线传输模块、太阳能控制器、蓄电池安装在一密封的舱体内，舱体安装在一个浮标体上的中空腔室内，在所述浮标体上设置有太阳能支架，所述太阳能电池板安装在所述太阳能支架上，所述太阳能电池板的电源输出端连接到所述太阳能控制器；在所述浮标体上还设有安装孔洞，所述水质传感器置于安装孔洞中，所述水质传感器的信号输出端连接到所述数据采集器。

【技术特征摘要】
1. 一种水质自动监测浮标系统，包括水质传感器、数据采集器、无线传输模块、太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池，其特征在于，所述的数据采集器、无线传输模块、太阳能控制器、蓄电池安装在一密封的舱体内，舱体安装在一个浮标体上的中空腔室内，在所述浮标体上设置有太阳能支架，所述太阳能电池板安装在所述太阳能支架上，所述太阳能电池板的电源输出端连接到所述太阳能控制器；在所述浮标体上还设有安装孔洞，所述水质传感器置于安装孔洞中，所述水质传感器的信号输出端连接到所述数据采集器。2.按照权利要求1所述的水质自动监测浮标系统，其特征在于，所述浮标体的主体部分为圆盘形，所述圆盘形的浮标体中部厚度大于周边厚度，所述浮标体的中间竖直设置所述中空腔室，所述中空腔室为圆柱形，所述的舱体是一个上下两端开口的圆筒，所述圆筒的外径略小于所述中空腔室的直径, 所述圆筒的上下两端各分别设置有上端法兰盘和下端法兰盘，所述上端法兰盘的直径大于所述中空腔室的直径，所述上端法兰盘坐落在所述中空腔室的上端口上；所述下端法兰盘的直径小于所述中空腔室的直径；所述舱体上下两端分别设置有上舱盖和下舱盖，所述上舱盖固定在上端法兰盘上，所述下舱盖固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁润田，张永宁，赵博，金兆磊，
申请(专利权)人：青岛海陆空环境自控工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37