专利名称：一种漂流水质监测平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动水质监测领域，具体为一种漂流水质监测平台。
背景技术：
目前，公知的移动移动水质监测平台主要采用船载和车载的方式，在船或车上配 备多台仪器设备和多名工作人员，在船和车移动过程中对水体进行采样，在船上或车内进 行分析监测。该平台需配备专门的船只或车辆，需配备专业的驾驶人员和分析技术人员，费 用高，不适合在自然水域大面积推广应用。船在移动过程中对水体有扰动，对某些参数(如 水体藻类或微生物变化)的测量结果可能有偏移；在不适合行船的天气(如暴风雨等)监 测站不能运行，不能全天候测量；车载平台需要取样回车上分析，实时性更差。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种漂流水质监测平台，以解决上述背景 技术中的缺点。 本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现 —种移动水质监测平台，包括漂流测试终端、信息数据监控处理中心和GPRS数据 传输系统，所述的漂流球移动测试终端包括玻璃钢球形IP68防水外壳，传感器基座，GPS全 球定位模块，GPRS数据传输模块，中央信号处理系统、大功率锂离子电池、微型水力发电机 和自动清洗系统；所述的信息数据监控处理中心包括GPRS通信模块、GIS终端、电子显示 屏、监控终端、主控计算机。系统运行时，携带各种传感器的漂流测试终端像漂流瓶一样在 自然水体中随波逐流，传感器即时采集水体的各种参数(如温度、浊度、溶解氧、藻类、C0D、 电导等)送往中央信号处理电路处理，GPS全球定位模块同步采集该点位置信息同步送往 中央信，号处理系统，经处理后打包送往GPRS模块，由GPRS模块通过移动公共通讯网络送 回监控中心。监控中心的GPRS模块接受来自终端的数据后，通过RS232送往中心主机，中 心主机将打包数据解压后获取水质参数和对应的地理位置信息，通过GIS地图匹配可在电 子地图上显示漂流终端的运行轨迹和精确位置。水质参数经水质监控系统后台处理，将各 个水质参数结合对应的地理位置信息分类存放，并以趋势图的方式在电子地图上显示相应 参数实时变化趋势。监控中心同时通过GPRS网络将控制信息送往漂流终端，对各传感器进 行远程诊断、校准和清洗等一系列维护工作。 在本实用新型中，所述的漂流测试终端外壳采用直径为300-1000mm，厚度为 3-10mm玻璃钢球体，球体为不倒翁结构，在球体底部灌注相当于球体总重50-70%的铅层， 确保球体重心在靠近球体底部位置，保证球体在遇到较大风浪时，传感器一直淹没在水体 中；同时保证微型发电机的叶轮一直在水下，可持续获得动力。 在本实用新型中，所述的GPS模块、GPRS模块采用市场上通用的OEM模块。 在本实用新型中，所述的中央信号处理系统在传感器外壳的内完成对信号的放大 和处理。[0009] 在本实用新型中，所述的微型水力发电机采用永磁直流无刷发电机，电机与叶轮 之间采用磁力隔离防水连接。 在本实用新型中，所述的GIS地理信息系统可采用通用的GIS平台如MAPINF0平 台上开发。 在本实用新型中，所述的自动清洗系统采用抗腐蚀，耐擦洗得软毛材料，如硅橡 胶。 在本实用新型中，所述的传感器包括pH、电导、温度、溶解氧、浊度、藻类在线监测、 UVC0D等。 有益效果 1.本实用新型的监测终端采用现代成熟而先进的GPRS—General PacketRadio Service、通用无线分组业务通讯技术、GPS即全球定位系统(GlobalPositioning System)、 卫星定位技术与传统的定点在线检测技术完美结合，系统所用技术成熟、可靠、价格低廉， 适合大面积推广。 2.本实用新型的系统集成度高，体积小携带方便，可在短时间内多点快速投放，准 确的定位系统又可快速收集。 3.本实用新型的所有球载传感器均配备单片机，并通过中央处理单元与监控中心
通讯，监控中心能实时了解漂流球各单元的工作状态，系统智能化程度高。 4.本实用新型的系统巡航时间超长，系统配备微型发电机，可利用风浪不断为系
统提供能源，最大巡航时间达到1万小时，可为人们了解水体状况提供海量数据。 5.本实用新型的漂流球终端体积小，移动过程对水体扰动小，可实现无扰动监测，
更准确获取水质状况。
图1为本实用新型的漂流测试终端结构图 图2为本实用新型的监控系统图 图3为本实用新型的漂流测试终端原理图
具体实施方式为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 参见图1漂流测试终端结构图，包括玻璃钢球形外壳1、天线2、微型水力发电机3、 传感器安装支架4、滤孔5、加重铅板6、锂电池组7、中央处理电路8，本实施例为一个漂流测 试终端的实施例。 玻璃钢球形外壳1底部设有滤孔5，在玻璃钢球形外壳1的中间位置安装中央处理 电路8，中央处理电路8上设有天线6，加重铅板6固定在玻璃钢球形外壳1底部，加重铅板 6上装有传感器安装支架4，传感器安装支架4上安有水质参数系列传感器，加重铅板6的 下方装有微型水力发电机3，加重铅板6的上方装有锂电池组7。 玻璃钢球形外壳1厚度为3-10mm，能承受8磅铁锤3次以上连续打击，内衬为高弹 力防火聚氨酯泡沫，底层为厚度50mm，重量5-10kg的铅板，保证球体极低的重心并承担系统散热功能。信号处理电路板上的中央处理电路8采用高速d8位低功耗高性能stc89系 列单片机，内带64kf lash存储和3个串行口 ，主要完成数据通讯、球体状况监测和充放电模 块检测控制。锂电池组4采用19.v20AH电池。微型水力发电机3由微型永磁无刷发电机、 聚四氟乙烯叶轮和磁力防水传动机构组成，磁力传动内外完全隔离确保防水。传感器安装 支架4由电极固定支架和防水街头组成。水质参数系列传感器均采用配备有微型计算机的 智能传感器，具有自诊断和远程诊断功能；水质参数系列传感器配备自动校准盘，可进行自 动校准。自动清洗装置采用与微型水力发电机3同样的磁力装置，配备柔软的圆柱形毛刷， 可对系列水质参数系列传感器进行同时清洗。 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求一种漂流水质监测平台，包括漂流测试终端、信息数据监控处理中心和GPRS数据传输系统，所述的漂流球移动测试终端包括玻璃钢球形、传感器基座、GPS全球定位模块、GPRS数据传输模块、中央信号处理系统、大功率锂离子电池、微型水力发电机和自动清洗系统，所述的信息数据监控处理中心包括GPRS通信模块、GIS终端、电子显示屏、监控终端、主控计算机，其特征在于，玻璃钢球形外壳底部设有滤孔，在玻璃钢球形外壳的中间位置安装中央处理电路，中央处理电路上设有天线，加重铅板固定在玻璃钢球形外壳底部，加重铅板上装有传感器安装支架，传感器安装支架上安有水质参数系列传感器，加重铅板的下方装有微型水力发电机，加重铅板的上方装有锂电池组。
2. 根据权利要求1所述的一种漂流水质监测平台，其特征在于，所述的中央信号处理 系统在传感器外壳的设有对信号的放大和处理的装置。
3. 根据权利要求1所述的一种漂流水质监测平台，其特征在于，所述的微型水力发电 机采用永磁直流无刷发电机，电机与叶轮之间采用磁力隔离防水连接。
专利摘要一种漂流水质监测平台，包括漂流测试终端、信息数据监控处理中心和GPRS数据传输系统，所述的漂流球移动测试终端包括玻璃钢球形、传感器基座、GPS全球定位模块、GPRS数据传输模块、中央信号处理系统、大功率锂离子电池、微型水力发电机和自动清洗系统，所述的信息数据监控处理中心包括GPRS通信模块、GIS终端、电子显示屏、监控终端、主控计算机，所述的漂流测试终端通过GPRS数据传输系统将水体的各种参数送往信息数据监控处理中心进行处理，信息数据监控处理中心通过GPRS数据传输系统将处理后的控制信息反馈给漂流测试终端。本实用新型技术成熟，价格低廉，适合大面积推广。
文档编号G01N33/18GK201535778SQ20092006565
公开日2010年7月28日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者肖剑 申请人:肖剑