一种模块化水文水质监测装置的制作方法

本发明属于水文水质监测装置领域，具体涉及一种模块化水文水质监测装置。

背景技术：

水文和水质数据是反映河流状态及河湖健康水平的重要指标，因此是河湖监测中重点监测对象。顺应河长制、湖长制的推进需求以及水利大数据的时代特征，大范围实施水文、水质数据监测成为必然。

我国河流、湖泊众多，各地河流湖泊地形、性质不一，实现大规模、大范围的水文和水质监测存在难度。现有测量装置主要是针对大江大河以及重要河道的精密监测仪器，仪器体积庞大、造价高、维护困难，难以在诸多中小河道推广。多数仪器采用人工读数，难以适应大范围实时监测的需要。针对不同的区域，关注的水文、水质指标也会有所区别，难以在同一仪器上区分不同需求。而可以同时实现多种指标监测的仪器也存在体积大、监测困难的缺点。此外由于长期监测，仪器的可靠性也会降低，仪器更换也存在问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种模块化水文水质监测装置。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种模块化水文水质监测装置，包括支撑杆机构，所述的支撑杆机构包括弧形主支撑杆和至少两根与主支撑杆垂直相连的辅助支撑杆，所述的主支撑杆的弯曲弧度与河道的剖面形状相一致；监控检测单元，包括若干个水文监测器，所述的水文监测器沿着所述的主支撑杆的延伸方向安装；信号传送单元，所述的信号传送单元包括数据接线盒和无线传输装置，所述的数据接收盒内置了数据接收处理器，所述的数据接收处理器包括若干个与所述的水文监测器一一对应通信的无线信号接收端，所述的数据接收处理器的无线信号发射端与所述的无线传输装置的信号接收端相连。

作为本发明的进一步改进，所述的主支撑杆包括若干根依次连接的片段杆体，所述的片段杆体通过设置在两端的螺纹孔和螺钉相配合进行转动连接。

作为本发明的进一步改进，所述的水文监测器通过模块化接口与所述的片段杆体相连。

作为本发明的进一步改进，所述的水文监测器设置了模块化接口的插头端，所述的片段杆体设置或未设置模块化接口的插口端。

作为本发明的进一步改进，包括2-6个所述的水文监测器，设置了模块化接口插口端的所述的片段杆体的数目大于或者等于所述的水文监测器数目。

作为本发明的进一步改进，还包括电力供应单元，所述的电力供应单元包括设置在主支撑杆顶端的太阳能光伏板和设置在数据接线盒内部的蓄电池和电源分线器，所述的电源分线器设置了若干个连接所述的水文监测器的电源输出端口。

作为本发明的进一步改进，还包括定时器，所述的定时器设置在所述的数据接线盒中，所述的定时器包括两个输出端分别与所述的电源分线器和所述的数据接收处理器相连。

本发明的有益效果：

1.可调节性支撑系统可以适应不同河道剖面线，减少了仪器安装对原有河道断面的影响。

2.监测系统提供多路电源可以支持多种指标同时测量，并相互独立，减少了仪器的复杂性。

3.针对不同河道探测需求，支持选装不同仪器，提高了装置在不同环境下的适用性，同时模块化设计极大的简化了测量仪器的安装、更新、升级，降低了仪器的复杂性及成本；数据自动收集及转发装置使得大范围自动监测成为可能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是数据接线盒示意图；

图3是主支撑杆弯曲示意图；

图4是主支撑杆活动结构示意图；

其中：1-主支撑杆，12-片段杆体，13-螺钉，14-螺纹孔，2-辅助支撑杆，3-模块化接口，4-太阳能光伏板，5-无线传输装置，6-数据接线盒，7-水文监测器，8-蓄电池，9-电源分线器，10-数据接收处理器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1-4所示的本发明所制作的模块化水文水质监测装置，所述的装置主要由支撑杆机构、监控检测单元、信号传送单元和电力供应单元组成。

其中，所述的支撑杆机构包括弧形主支撑杆1和至少两根与主支撑杆1垂直相连的辅助支撑杆2，所述的主支撑杆1的弯曲弧度与河道的剖面形状相一致。为了使得主支撑杆1能够沿着河道的延伸方向安装，所述的主支撑杆1的下端通过至少两个片段杆体12通过相互转动的方式连接形成与河道的剖面形状相贴合的弧形线。具体的采用类似于链条的连接方式，所述的片段杆体12通过设置在两端的螺纹孔14和螺钉13相配合实现转动连接以调节弯曲度。同时，本发明中同一根主支撑杆1上所连接的片段杆体12的长度相同或不同。所述的水文监测器7通过模块化接口3与所述的片段杆体12相连。具体的插入结构为，所述的水文监测器7设置了模块化接口3的插头端，所述的片段杆体12设置或未设置模块化接口3的插口端。

所述的信号传送单元包括数据接线盒6和无线传输装置5，所述的数据接收盒6内置了数据接收处理器10，所述的数据接收处理器10包括若干个与所述的水文监测器7一一对应通信的无线信号接收端，所述的数据接收处理器10的无线信号发射端与所述的无线传输装置5的信号接收端相连。所述的水文监测器7检测到的水文信息依次通过所述的数据接线盒6和无线传输装置5传输出去，发送给客户。

本发明中还包括提供电源的电力供应单元，所述的电力供应单元包括设置在主支撑杆1顶端的太阳能光伏板4和设置在数据接线盒6内部的蓄电池8和电源分线器9，所述的电源分线器9设置了若干个连接所述的水文监测器7的电源输出端口，该电源输出端采用的是相同规制的接口。由于所述的电力供应单元至多能够提供六台水文监测器7所需要的电力。但是主支撑杆1上所连接的具有模块化接口3插口端的片段杆体12的数目应该大于或者等于所述的水文监测器7数目，优选的为大于等于6，多余的具有模块化接口3插口端的片段杆体12可以作为预留位置，一方面便于后期添加新的水文监测器7，另一方面防止某个插口发生故障，多余的插口可作为备用件。

本发明的实施例中，所述的水文监测器7包括如水压液位测量仪md-lr（上海铭控），深水杯式流速测量仪ls78型（jss/金时速），集成温度、ph数字传感器se546x/1-nmsn（德国knick）等，可根据所监测河流重点所需检测的水文信息选择合适的型号的水文监测器7。同一个模块化水文水质监测装置可以连接多个用于检测不同水文信息的水文监测器7。

在所述的数据接线盒6中还包括定时器11，所述的定时器11包括两个输出端分别与所述的电源分线器9和所述的数据接收处理器10相连。

根据以上所述的模块化水文水质监测装置的结构，具体的采用一些的方法进行安装：

步骤一：测量河道剖面，针对河道剖面形状及安装要求调整主支撑杆1安装曲度，选择合适尺寸和数目的片段杆体12进行连接，同时确保所连接的片段杆体12至少有6个包括模块化接口3，固定主支撑杆1及并在河岸上固定辅助支撑杆2。

步骤二：根据河道所处环境及实际需求选择所要监测的指标，针对监测指标选用合适的水文监测器7，通过模块化接口3进行安装，并连接到电源分线器9对应的电源输出端的接口。

步骤三：安装太阳能接收板4，连接蓄电池组8，安装无线发射装置5，连接定时器11及数据接收处理端10，测试系统是否通电工作。

步骤四：完成整体安装后，设置所述定时器11，定时接通电源，通过所述水文监测器7采集监测数据，自动传输给数据接收处理器10，之后由所述无线发射装置5转发给用户。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。