本发明涉及水质监测技术领域，具体地是涉及一种浮标水质监测站。
背景技术：
浮标水质监测在河道、湖泊、海洋的应用非常广泛。这些水质监测基本上都是使用光谱法或者物理传感器的方法来实现对水质参数的测量。这两种方法使用的传感器由于受水质条件的影响，会对维护周期有很高的要求。例如河道里的水可能水质较差，带有油污，一旦附着在传感器探头上，容易对测量结果造成很大影响，严重时甚至无法测量；在雨季，河道、湖泊泥沙浑浊，也容易导致传感器探头被污泥附着；在海洋环境中使用时，受贝壳类生物影响，在传感器上很容易滋生贝壳类，导致传感器无法使用。因此，传感器最好是带有过滤和清洗装置，能够过滤和清除附着在传感器上的污泥和杂质。然而，如果要增加清洗装置，势必增加整个监测系统的能源消耗，这对以太阳能供电的系统来说，提出了很高的要求。特别在河道监测中，由于河道比较窄，在对浮标的尺寸有限制时，如何尽可能减少浮标的尺寸、以及在有限的空间布局足够多的太阳能电池板、满足整个系统的电能消耗，成为一种需要。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种浮标水质监测站。
本发明的技术方案是：
一种浮标水质监测站，包括：支撑体、电池板、控制箱、若干传感器安装舱和一腔体，其中所述电池板和所述控制箱设置在所述支撑体上，所述腔体固定设置在所述支撑体的下方，并且在所述腔体周围环形均匀设置有若干传感器安装舱；每一所述传感器安装舱均包括传感器舱壁、第一清洗气路插孔、传感器线缆孔、传感器密封孔、第二清洗气路插孔和若干清洗透气孔，其中所述第一清洗气路插孔和所述传感器线缆孔设置在所述传感器舱壁的上部，所述传感器密封孔和所述第二清洗气路插孔设置在所述传感器舱壁的中部，若干清洗透气孔设置在所述传感器舱壁的下部。
优选地，所述控制箱包括箱体和箱门，在所述箱体上端设有gsm天线和gps天线，在所述箱体内部设有液晶显示器、按键、主板控制盒、直流压缩机、电池、充放电控制器；所述gsm天线、所述gps天线、所述液晶显示器、所述按键、所述直流压缩机、所述电池均与所述主板控制盒连接；所述电池板与所述充放电控制器连接，所述充放电控制器连接到所述电池的充电端；所述直流压缩机的压缩空气输出端与所述传感器安装舱上的第一清洗气路插孔和/或第二清洗气路插孔连接。
优选地，所述支撑体包括多个支架，多个支架形成多个梯形面，其中一个梯形面安装所述控制箱，其他梯形面安装所述电池板。
优选地，还包括若干支撑脚，其均匀设置在所述腔体的下端，每一所述支撑脚上均开设有多个圆孔。
优选地，还包括一夜间警示灯，其设置在所述支撑体的上端面。
优选地，还包括若干锚链固定孔，其设置在所述腔体的下端面。
优选地，所述电池板为梯形太阳能电池板，所述充放电控制器为太阳能充放电控制器。
优选地，所述支架为不锈钢支架。
优选地，所述支撑脚为不锈钢支撑脚。
优选地，所述电池为锂离子电池。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的浮标水质监测站，采用环形均匀分布结构的传感器安装舱，既满足了传感器的安装，又满足了过滤、清洗、维护的要求，还能满足浮标在入水前，在地上安装和调试时的支撑功能。
附图说明
图1为本发明所述的浮标水质监测站的结构示意图；
图2为本发明所述的控制箱的结构示意图；
图3为本发明所述的传感器安装舱的结构示意图；
图4为本发明所述的浮标水质监测站的整体组成示意图。
其中：1、夜间警示灯
2、支架
3、电池板
4、控制箱
5、传感器安装舱
6、腔体
7、支撑脚
8、锚链固定孔
9、液晶显示器
10、gsm天线
11、gps天线
12、按键
13、主板控制盒
14、直流压缩机
15、充放电控制器
16、电池
17、箱体
18、箱门
20、第一清洗气路插孔
21、传感器线缆孔
22、传感器舱壁
23、传感器密封孔
24、清洗透气孔
25、第二清洗气路插孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，为符合本发明的一种浮标水质监测站，包括：支撑体、电池板3、控制箱4、若干传感器安装舱5和一腔体6，其中所述电池板3和所述控制箱4设置在所述支撑体上，所述腔体6固定设置在所述支撑体的下方，并且在所述腔体6周围环形均匀设置有若干传感器安装舱5；每一所述传感器安装舱5均包括传感器舱壁22、第一清洗气路插孔20、传感器线缆孔21、传感器密封孔23、第二清洗气路插孔25和若干清洗透气孔24，其中所述第一清洗气路插孔20和所述传感器线缆孔21设置在所述传感器舱壁22的上部，所述传感器密封孔23和所述第二清洗气路插孔25设置在所述传感器舱壁22的中部，若干清洗透气孔24设置在所述传感器舱壁22的下部。
优选地，所述控制箱4包括箱体17和箱门18，在所述箱体17上端设有gsm天线10和gps天线11，在所述箱体17内部设有液晶显示器9、按键12、主板控制盒13、直流压缩机14、电池16、充放电控制器15；所述gsm天线10、所述gps天线11、所述液晶显示器9、所述按键12、所述直流压缩机14、所述电池16均与所述主板控制盒13连接；所述电池板3与所述充放电控制器15连接，所述充放电控制器15连接到所述电池16的充电端；所述直流压缩机14的压缩空气输出端与所述传感器安装舱5上的第一清洗气路插孔20和/或第二清洗气路插孔25连接。
优选地，所述支撑体包括多个支架2，多个支架2形成多个梯形面，其中一个梯形面安装所述控制箱4，其他梯形面安装所述电池板3。
优选地，还包括若干支撑脚7，其均匀设置在所述腔体6的下端，每一所述支撑脚7上均开设有多个圆孔。
优选地，还包括一夜间警示灯1，其设置在所述支撑体的上端面。
优选地，还包括若干锚链固定孔8，其设置在所述腔体6的下端面。
优选地，所述电池板3为梯形太阳能电池板3，所述充放电控制器15为太阳能充放电控制器15。
优选地，所述支架2为不锈钢支架2。
优选地，所述支撑脚7为不锈钢支撑脚7。
优选地，所述电池16为锂离子电池16。
本实施例中整体解决方案介绍如下：
如图1所示，浮标水质监测站主要由夜间警示灯1、不锈钢支架2、梯形电池板3、控制箱4、传感器安装舱5、腔体6、支撑脚7等组成。
夜间警示灯1的作用，主要是为了夜间航行的船只提供安全警示；
不锈钢支架2共四根，这四根支架2形成四个梯形面，其中三个梯形面安装梯形太阳能电池板3，第四个梯形面安装控制箱4；
控制箱4主要实现传感器数据的采集、存储、传输；夜间警示灯1的闪烁控制，清洗装置的间隔启动等功能；
传感器安装舱5共四个，主要用于安装各种传感器和清洗传感器气路接口；
腔体6的作用是为浮标提供足够的浮力。
锚链固定孔8共三个，用于栓住三个方向的锚，使浮标能够稳定的漂在水面上。
支撑脚7共四个，一方面对浮标起到支撑作用，另一方面与传感器安装舱5一体，实现传感器的安装。保证整个监测站处于相对稳定的位置。
2、浮标监测站太阳能充电方案介绍
如附图1所示，在由四根不锈钢支架2组成的四个环形平面中，其中1个平面用于安装控制箱4，因此只剩下3个平面可以用来安装太阳能电池板3。如果用矩形太阳能电池板3，将造成很大的空间浪费，因此在这三个平面分别采用3块梯形的太阳能电池板3，将最大限度的利用空间，产生最大的太阳能电力。
本实施例中，3个平面共安装有3块梯形太阳能电池板3，三块太阳能电池板3并联，连接到控制箱4体内的充放电控制器15上，充放电控制器15连接到锂离子电池16的充电端，锂离子电池16的负载端连接到主板控制盒13。
3、浮标监测站传感器安装方案介绍
如附图1所示，在腔体6的周围，均匀分布4个对称的传感器安装舱5，这种分布使得传感器安装后的维护极其方便。相对于传统安装于腔体6中心位置的方案，更加科学合理。传感器安装舱5结构见附图3。传感器的连接电缆通过传感器线缆孔21与主板控制盒13相连，用于连接主板控制盒13电源和向主板控制盒13提供数据。
4、浮标监测站过滤、清洗、支撑方案介绍
如附图1所示，在浮标的底部有四个周围布满圆孔的不锈钢支撑脚7，该支撑脚7可以在浮标下水前，对浮标在陆地上的放置起到支撑作用。
四个支撑脚7上开的小圆孔，一方面可以过滤杂质和油污颗粒；另一方面，当清洗时，由控制箱4中直流压缩机14来的高压清洗空气，可以通过这些小圆孔跑到水面，同时把附着在传感器和四个支撑脚7表面的油污和杂质清除掉。
具体地，四个支撑上开的小圆孔，从物理上可以阻止杂质和油污颗粒进入传感器舱内部。主板控制盒13每间隔十分钟(根据水质情况可以设置)，控制直流压缩机14的压缩空气打开，压缩空气同时冲洗四个传感器安装舱5与水接触部分，持续时间约一分钟后，主板控制盒13控制直流压缩机14空气关闭输出，完成本次清洗。
5、浮标监测站控制功能方案介绍
如附图2所示，控制箱4体内以主板控制盒13为核心，实现了实时液晶显示、按键12操作、gps定位、gprs无线数据传输、控制压缩机定时清洗、以及采集四个传感器的数据等功能。控制盒内主板和各部件的连接见附图4。
具体地，三个梯形太阳能电池板3并联到太阳能充放电控制器15，太阳能充放电控制器15连接到锂离子电池16，锂离子电池16供给主板供电。主板控制盒13与直流压缩机14相连，供给直流压缩机14电源。主板控制盒13与夜间警示灯1相连，主板控制盒13内有日历时钟，可以在夜间实现对夜间警示灯1的间歇控制。主板控制盒13与液晶显示器9、按键12、gsm天线10、gps天线11连接，主板控制盒13同时与四个传感器相连，给四个传感器供电和采集四个传感器的数据。
直流压缩机14的压缩空气输出端，分别连接到四个传感器舱的进气管上，如附图3所示的第一清洗气路插孔20和第二清洗气路插孔25。
即本发明所述的浮标水质监测站，能够实现充分利用有限的空间，在不影响日常维护的情况下，最大程度的增加太阳能电池板3，满足带自清洗功能的浮标监测站对电能需求较高的要求；本实施例中采用环形均匀分布结构的传感器舱，既满足了传感器的安装，又满足了过滤、清洗、维护的要求，还能满足浮标在入水前，在地上安装和调试时的支撑功能。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。