本实用新型涉及在线水质监测技术领域，特别涉及一种在线水质分层实时监测漂浮装置及系统。
背景技术：
由于水土流失、人类活动以及大气沉降等形成的污染物通过降雨径流，不断输送到水库及湖泊中，在水力推移的作用下逐渐积蓄，积蓄入库的污染物受到物理、化学、生物的作用，形成溶解态、悬浮态和沉淀态的形式，呈现水质分层的格局。同时，受到外部季节变化和工程调度的影响，水库的温度、水力、物质输移、水面和垂向边界等因素都处于动态变化，导致水库内部的水质状态十分复杂。
而以往的湖库水质监测装置多集中在表层，缺少了水质分层监测的功能，难以掌握水质垂向分布状况，相应的水质评价不全面，从而导致水质风险。
技术实现要素：
基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种水质分层实时监测漂浮装置及系统，能方便的对水质进行分层监测。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型实施方式提供一种水质分层实时监测漂浮装置，包括：
漂浮装置、水质参数监测装置、监测深度控制装置、无线传输模块和太阳能供电模块；其中，
所述漂浮装置包括：金属支架、漂浮气囊、金属缆绳和固定锚；所述金属支架设在所述漂浮气囊上，所述固定锚通过所述金属缆绳与所述金属支架连接；
所述水质参数监测装置活动设在所述金属缆绳上，能沿所述金属缆绳上下移动，该水质参数监测装置处于所述固定锚上方，通过数据传输线缆与所述无线传输模块通信连接；
所述监测深度控制装置设在所述漂浮装置的金属支架上，与所述无线传输模块通信连接，该监测深度控制装置包括深度控制装置和线缆绞车机构；所述数据传输线缆设置在所述线缆绞车机构的绞轮；所述深度控制装置与所述线缆绞车机构电气连接，能控制所述线缆绞车机构驱动所述数据传输线缆沿所述金属缆绳下放或上提所述水质参数监测装置；
所述无线传输模块和太阳能供电模块分别设在所述漂浮装置的金属支架上；
所述太阳能供电模块分别与所述监测深度控制装置、水质参数监测装置和无线传输模块电气连接。
本实用新型实施方式还提供一种水质分层实时监测系统，包括：
至少一个本实用新型所述的水质分层实时监测漂浮装置和在线水质监测操作终端；其中，
所述水质分层实时监测漂浮装置的无线传输模块与所述在线水质监测操作终端通信连接，所述在线水质监测操作终端能驱动所述水质分层实时监测漂浮装置对不同深度的水质进行分层实时监测。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的水质分层实时监测漂浮装置及系统，其有益效果为：
通过在漂浮装置上设置无线传输模块太阳能供电模块和监测深度控制装置，并在漂浮装置的金属缆绳上活动设置能由监测深度控制装置调整深度的水质参数监测装置，实现对湖库不同深度的水质状况实时监测。该装置无线通信，太阳能供电，可以方便的应用于各种湖库进行不同深度的水质状况实时监测，操作方便，数据获取及时。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的水质分层实时监测漂浮装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的水质分层实时监测漂浮装置的电路连接结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的水质分层实时监测漂浮装置的太阳能电池板布置俯视图；
图4本实用新型实施例提供的水质分层实时监测系统构成示意图；
图5为本实用新型实施例提供的水质分层实时监测系统的电路连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种水质分层实时监测漂浮装置，包括：
漂浮装置、水质参数监测装置、监测深度控制装置、无线传输模块和太阳能供电模块；其中，
所述漂浮装置包括：金属支架、漂浮气囊、金属缆绳和固定锚；所述金属支架设在所述漂浮气囊上，所述固定锚通过所述金属缆绳与所述金属支架连接；
所述水质参数监测装置活动设在所述金属缆绳上，能沿所述金属缆绳上下移动，该水质参数监测装置处于所述固定锚上方，通过数据传输线缆与所述无线传输模块通信连接；
所述监测深度控制装置设在所述漂浮装置的金属支架上，与所述无线传输模块通信连接，该监测深度控制装置包括深度控制装置和线缆绞车机构；所述数据传输线缆设置在所述线缆绞车机构的绞轮；所述深度控制装置与所述线缆绞车机构电气连接，能控制所述线缆绞车机构驱动所述数据传输线缆沿所述金属缆绳下放或上提所述水质参数监测装置；
所述无线传输模块和太阳能供电模块分别设在所述漂浮装置的金属支架上；
所述太阳能供电模块分别与所述监测深度控制装置、水质参数监测装置和无线传输模块电气连接。
上述监测漂浮装置中，监测深度控制装置的线缆绞车机构包括：
驱动装置和设在该驱动装置的驱动轴上的绞轮。
上述监测漂浮装置中，漂浮气囊为圆环状漂浮气囊；
所述金属支架也为环形框架机构，覆盖固定设置在所述圆环状漂浮气囊上。
上述监测漂浮装置中，水质参数监测装置包括：机壳、水质检测探头、水质检测单元、水质处理单元、回声测深探头、回声测深处理模块和第一输出接口；其中，
所述水质检测单元、水质处理单元、回声测深处理模块、第一输出接口，均设置在所述机壳内；
所述水质检测探头设置在所述机壳外，与所述机壳内设置的所述水质检测单元电气连接，所述水质检测单元与所述水质处理单元通信连接；
所述回声测深探头设置在机壳外，与所述机壳内设置的所述回声测深处理模块电气连接；
所述水质处理单元、回声测深处理单元均与所述第一输出接口通信连接；
所述第一输出接口与设置在所述漂浮装置上的所述无线传输模块通信连接。
上述监测漂浮装置中，机壳采用呈圆柱状的金属机壳，该圆柱状金属机壳的上、下端分别设置上、下扣环，所述上、下扣环分别活动套设在所述漂浮装置的金属缆绳上，使所述金属机壳在所述金属缆绳上垂直于移动方向。
上述监测漂浮装置中，太阳能供电模块包括：太阳能电池板、充电控制电路和蓄电池；其中，
所述太阳能电池板覆盖铺设在所述漂浮装置的最上端；
所述充电控制电路与所述太阳能电池板电气连接；
所述蓄电池与所述充电控制电路电气连接；
所述蓄电池的供电端子分别与所述监测深度控制装置、水质参数监测装置和无线传输模块电气连接。
优选的，上述太阳能供电模块中，太阳能电池板由四块梯形太阳能电池单元板组成，四块梯形太阳能电池单元板四边闭合形成最大受光面积设置(参见图3)。
上述监测漂浮装置中，监测深度控制装置的深度控制装置包括：
中央处理器和与该中央处理器通信连接的驱动模块，所述驱动模块设有驱动接口，所述驱动接口与所述线缆绞车机构电气连接。
上述监测漂浮装置中，监测深度控制装置还包括：
除冰装置，设在所述漂浮装置的金属缆绳上，分别与深度控制装置的驱动接口和所述太阳能供电模块电气连接。
上述监测漂浮装置中，无线传输模块由两部分构成，一部分是微处理单元和无线信号传输模块连接而成的无线发送子模块，另一部分是由无线信号接收模块和无线信号处理模块连接而成的无线接收子模块。
参见图4和图5，本实用新型实施例还提供一种水质分层实时监测系统，包括：
至少一个上述的水质分层实时监测漂浮装置10和在线水质监测操作终端20；其中，
所述水质分层实时监测漂浮装置的无线传输模块与所述在线水质监测操作终端通信连接，所述在线水质监测操作终端能驱动所述水质分层实时监测漂浮装置对不同深度的水质进行分层实时监测。
上述实时监测系统中，在线水质监测操作终端包括：终端无线接收模块、终端显示模块、终端控制模块和终端信号传输模块；其中，
所述终端无线接收模块与所述终端显示模块电气连接，所述终端显示模块能显示经所述终端信号传输模块接收的所述水质分层实时监测漂浮装置发送的水质信息与深度信息；
所述终端控制模块与所述终端信号传输模块电气相连，该终端控制模块能根据设定的水质监测深度值，经所述终端信号传输模块向所述水质分层实时监测漂浮装置发送控制信号，来调整所述水质分层实时监测漂浮装置的监测深度。
本实用新型的水质分层实时监测漂浮装置，借助固定锚与缆绳链接固定一点，配置太阳能电池板为蓄电池充电，为监测装置提供能源支撑，能够为在线水质监测操作终端传输长期定点的水质数据信息。由于水质监测漂浮装置中安装线缆绞车机构，升降水质监测装置在水中深度，能够使管理部门及用户了解不同深度的实时分层水质情况。
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
结合图1说明本实用新型的水质分层实时监测漂浮装置的具体结构：
固定锚E05与漂浮装置的金属支架E02通过缆绳E03(可以是金属缆绳，如钢缆等) 相连接，稳定漂浮装置的空间位置。
水质参数监测装置的金属机壳上下两端结有金属环E04(即扣环)，金属环E04套在金属缆绳E03上，固定水质参数监测装置垂直朝向。
水质参数监测装置由数据传输线A07缠绕于线缆绞车机构C03上，通过绞车的运作收放数据传输线A07，升降水质参数监测装置垂向深度。
金属支架E02固定在漂浮气囊E01上。
监测深度控制装置固定安装在金属支架E02上；
太阳能模块固定安装在金属支架E02上；
无线传输模块(包括无线信号发送模块和无线信号接收模块)固定安装在金属机壳内，其金属机壳固定安装在金属支架E02上。
结合图2说明本实用新型电路连接结构：
太阳能电池板D01吸收太阳光能，并将光能转化为电能，通过充电控制电路D03，传输到蓄电池D02。
蓄电池D02,将输送过来的电能储存起来，并与测深控制装置、水质参数监测装置、无线传输模块与无线信号接收模块电气连接，为其提供能源。
结合图3，说明本实用新型太阳能布置方式：
太阳能电池板D01制成4块梯形板，四边闭合，覆盖漂浮装置，安装金属支架E02上。
结合图4和图5，说明本实用新型的监测系统中，信息的传输途径，具体为：
水质检测探头A01与水质检测单元A02电气连接；优选，检测探头可为溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器、氧化还原电位传感器等一种或多种。
水质检测单元A02与水质处理单元A03通信连接，水质检测探头A01检测的水质信号在水质检测单元A02中生成水质参数信号，并传至水质处理单元A03；
水质处理单元A03将水质参数信号处理成水质参数数据。
回声测深探头A04与回声测深处理模块A05通信连接，回声测深探头A04将通过回声定位测得的深度信息传输到回声测深处理模块A05；
回声测深处理模块A05将深度信息处理成深度数据。
水质处理单元A03与第一输出接口A06通信连接，回声测深处理模块A05与第一输出接口A06通信连接，分别将水质参数数据与深度数据传至第一输出接口A06；
第一输出接口A06通过数据传输线A07，将水质参数数据与深度数据传递至无线传输模块B的微处理单元B01。
微处理单元B01将信息数据传递至无线信号传输模块B02，并将数据发送至终端F的终端无线接收模块F01。
终端无线接收模块F01,将数据信息传递至终端显示模块F02,并在终端显示模块02 上显示。
终端模块F03,将用户输入的设备控制信息传递至终端信号传输模块F04。
的终端信号传递模块F04将设备控制信息发送至无线信号接收模块B03；
无线信号接收模块B03将设备控制信号传递至无线信号处理模块B04。
无线信号处理模块B04将处理后的控制信息传输到中央处理器C01；
中央处理器C01将控制信息处理成指令信息传输至驱动模块C02，驱动模块C02指令信息，启动设备中的线缆绞车机构C03或除冰装置C04。
线缆绞车机构C03收到驱动模块C02驱动信息，缠绕或释放数据传输线，升降水质分层监测装置所处深度；
除冰装置C04收到驱动模块C02驱动信息，采用喷气式除冰的方式，融解线缆绞车机构下部冰冻部分，使升降设备正常运行。
本实用新型的水质监测漂浮装置借助固定锚与缆绳链接固定一点，配置太阳能电池板为蓄电池充电，为监测装置提供能源支撑，能够为终端传输长期定点的水质数据信息。水质监测漂浮装置中安装绞车，升降水质监测装置水中深度，能够使管理部门及用户了解不同深度的实时水质情况。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。