专利名称：一种用于中小水域水质水文监测的浮漂站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及水质在线监测系统，属环保监测仪器技术领域，尤其涉及中小水库、湖泊等水质水文监测系统的改进与创新。
背景技术：
水质、水文监测是环境监测中最为重要的组成部分之一，它是一个涵盖了采、集、传、析等方式于一体的在线监测系统，并且是一个复杂的巨大工程在不同地区分布不同个监测点，不同监测点需监测不同参数、使用不同类型监测设备，对不同是数据还需从时间、空间等多方面进行数据的分类和综合的数理统计，耗时耗力。对此，有人提出了水质自动监测系统，以期望解决上述问题(参见中国发明专利公开号CN202057645U)，但是以这种水质·自动监测系统存在过程复杂、监测不准、布点复杂、设备安全性及耗资巨大等困难，而且现有这种系统需要使用采水单元将水送至配水单元，才可进行分析，缺乏灵活性，不成体系。又如中国发明专利公开号CN202204534U的一种湖库水质远程监测、分析与水华预测预警智能系统，该系统的前端数采设备庞大，难以摆脱电源供电，避免不了为布点建设施工，耗资巨大。实际中，对水质、水文的监测系统期望做到的是标准化、一体化、小型化、简单化，以单一的设备满足不同水质参数的采集，以经济的系统实现水文数据的监测，以简单、安全的方法实现多点分布。
发明内容
本发明要实现的，就是提供一种实时准确、安装方便、耗资低廉、灵活小型的一种用于中小水库、湖泊等水质、水文监测的浮漂站系统。本发明的目的是采用如下手段实现的。一种用于中小水域水质水文监测的浮漂站系统，用于中小水库、湖泊的水质水文监测，由中心系统平台、云计算中心、分布在水域中各处的浮漂监测站构成，所述云计算中心对各浮漂监测站传来的各类不同信号作格式转换和存储后传递至中心系统平台；所述浮漂监测站由中心监测台和浮力支撑机构组成，浮力支撑机构为与中心监测台连结的三个不锈钢球体浮力球。所述中心监测台亦具有密封的不锈钢中心腔体，数据采集设备、通讯设备和中央处理模块置于中心腔体内，中心腔体的外部设置有一个以上的围管，围管内设置有与被测水面相接触的传感探头，传感探头与所述数据采集设备电气连接，数据采集设备和通讯模块采用间歇式电池供电，无数据传输时电池处于睡眠模式。数据采集设备包括液位传感器、PH测定仪、温度计、雨量计等机电一体传感器；数采设备和通信模块采用间歇式电池供电，无数据传输时电池处于睡眠模式，具有唤醒机制，摆脱了太阳能面板所带来的庞大构造；所述的中心系统平台与通信模块间的通信是借助水务物联网的“云服务平台”，通过云计算中心形成自上而下的三层网络系统。由于采取了上述的技术改进，本发明具有如下优点
采用全新设计的浮漂站具有布点简单、方便，不受地域限制，不损害监测站点生态环境，其中的不锈钢球防水防腐，防雷击防浪涌，做到了外观美、结构合理、站点小型化、标准化、集成化的特点。采用全新设计的电池供电，同时做到了省电和体积的平衡，具有唤醒机制的电池能够长达三年的为系统服务，免去了太阳能面板造价昂贵、体积庞大的困扰。采用单一设备多种数据采集传感器，实现单点多参，省时省力省钱，一个监测站点即可实时采集多手数据，真正做到方便、灵活、耗资低廉的特点。采用云服务平台作为中心计算机的坚强后盾，云服务平台庞大的数据存储库和超速的计算运行速度为整个系统提供了稳定、实时的数据处理方式，能够以最快、最准确的方式获得前方数据，为防洪防灾等科学决策提供依据。
·图I为本发明水质水文监测的浮漂站系统框2为本发明浮漂监测站的外观3为图2的侧视4为浮漂监测站之中心监测台的剖视图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步的说明。如图I所示一种用于中小水库、湖泊等水质、水文监测的浮漂站系统，是自上而下，由云计算中心、中心系统平台、浮漂站(包括在线监测仪器)三个层次紧密相连，三个层次间通过各自的程序控制，以无线通信的方式互相连接，其特征在于，所述的中心计算机与通信模块间的通信是借助水务物联网的“云服务平台”，通过云计算中心形成自上而下的三层网络系统。本发明的中心系统平台最简单的必要安排是一台具有数据接收、数据库和数据处理平台的服务器电脑。实际实施时可具有多种构造，在本实施例中可安排图I中所示的工作组元。所述的数据采集设备包括液位传感器、PH测定仪、温度计、雨量计等机电一体传感器，采用间歇式电池供电，无数据传输时电池处于睡眠模式，具有唤醒机制，无需使用太阳能面板。所述的浮漂站以四个不锈钢球体作为浮漂站体，其中三个不锈钢球环绕主体球而成，提供浮力，主体球为一个略大于漂体的不锈钢球，将数据采集模块、通信模块、电源模块集成在其中用作设备舱。将功能模块与浮力模块分开，独自作业，防水防腐，防雷击防浪涌。其结构如图2图3和图4所示，浮漂装置由中心监测台和浮力支撑机构组成，浮力支撑机构为与中心监测台连结的三个不锈钢球体浮力球10、20、30构成。这样，将功能模块与浮力模块分开，独自作业，防水防腐，防雷击防浪涌。中心监测台100亦为具有密封的不锈钢中心腔体，数据采集设备、通讯模块和中央处理模块置于中心腔体内，中心腔体的外部设置有一个以上的围管，本实施例中设立了两个围管Iio和120，围管内设置有与被测水面相接触的传感探头，传感探头的集合构成与所述数据采集设备，数据采集设备的引线由围管的上端接入中心腔体与中央处理模块140项链，处理信号通过通讯模块150和天线130与云端系统形成通讯连接。这样，由中央处理器、电源模块、通讯模块、水文传感器、浮漂站体几个层次紧密相连，几个层次间通过各自的程序控制，以外设串行接口的方式互相连接。为使围管内的水体与被测水面的水体一致，所述围管可为栏栅式结构。所述的数据采集设备包括水文和水质监测设备，例如液位传感器、PH测定仪、温度计、雨量计等机电一体传感器，采用间歇式电池供电，无数据传输时电池处于睡眠模式，具有唤醒机制，无需使用太阳能面板。使用时，只需将整个浮漂站投入水中，不占陆地资源，启动运行开关，即可自动定时采集水质、水文数据，并将数据传输到中心计算机为决策、应急等提供参考。
监测点采用多点布施，并可将从监测点采集到的水质参数实时无线上传到上位信息系统进行各种分析处理。
权利要求
1.一种用于中小水域水质水文监测的浮漂站系统，用于中小水库、湖泊的水质水文监测，由中心系统平台、云计算中心、分布在水域中各处的浮漂监测站构成， 所述云计算中心对各浮漂监测站传来的各类不同信号作格式转换和存储后传递至中心系统平台；所述浮漂监测站由中心监测台和浮力支撑机构组成，浮力支撑机构为与中心监测台连结的三个不锈钢球体浮力球； 所述中心监测台亦具有密封的不锈钢中心腔体，数据采集设备、通讯设备和中央处理模块置于中心腔体内，中心腔体的外部设置有一个以上的围管，围管内设置有与被测水面相接触的传感探头，传感探头与所述数据采集设备电气连接，数据采集设备和通讯模块采用间歇式电池供电，无数据传输时电池处于睡眠模式。
2.如权利要求I所述的水质水文监测的浮漂站系统，其特征在于，所述的中心系统平台通过水务物联网的云服务平台与通信模块通信，由中心系统平台、云计算中心和浮漂监测站形成自上而下的三层网络系统。
3.如权利要求I所述的水质水文监测的浮漂站系统，其特征在于，所述数据采集设备包括但不限于液位传感器、PH测定仪、温度计、雨量计。
全文摘要
本发明公开了一种用于中小水域水质水文监测的浮漂站系统，用于中小水库、湖泊的水质水文监测，由中心系统平台、云计算中心、分布在水域中各处的浮漂监测站构成，所述云计算中心对各浮漂监测站传来的各类不同信号作格式转换和存储后传递至中心系统平台；所述浮漂监测站由中心监测台和浮力支撑机构组成,浮力支撑机构为与中心监测台连结的三个不锈钢球体浮力球。本发明的浮漂站具有布点简单、方便，不受地域限制，不损害监测站点生态环境，站点小型化、标准化、集成化的特点，采用云服务平台庞大的数据存储库和超速的计算运行速度为整个系统提供了稳定、实时的数据处理方式。
文档编号G01D21/02GK102923260SQ201210388438
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者苟先太, 陈强, 何晓梅, 叶李生, 杜延鹏, 刘琪, 吴遥 申请人:西南交通大学