CN102944265B - 一种监测船 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种监测船，监测船包括：船体，快速检测仪，水样采集仪，微处理器，试剂分析仪，数据采集仪，无线传输模块和供电模块，监测船可以通过快速检测仪和试剂分析仪得到水体的水质水文检测数据，并通过无线传输模块将检测数据向外发送，可以使工作人员无需亲自到某一水域对水体水质进行检测，提高了水质水文的检测效率，同时，供电模块作为监测船的能源，使监测船可以替代人员进行长时间、远距离的水质水文监测工作。

Description

一种监测船

技术领域

本申请涉及水质、水文、气象监测领域，特别涉及一种监测船。

背景技术

目前，随着社会经济的发展，环境问题日益突出，我国拥有大量的湖泊、河流和广阔的海域，其中，我国湖泊面临着严峻的环境问题，如西部湖泊萎缩、咸化、甚至干涸；东部湖泊围垦与网围养殖严重，污染加剧。我国北方和西部受自然环境的限制以及经济和社会的快速发展，水资源严重短缺；而水资源比较丰富的南方却因水环境的人为污染而造成水质性缺水，严重制约着人类的生存和区域的经济与社会发展，必须引起社会的高度重视和采取有力的措施，加强湖泊环境的保护与治理，维持人与自然的和谐和区域的可持续发展。

目前，对于这些水体的水质、水文情况进行监测流程是：人员通过坐船到某一监测区域，采集水体样本，再通过船上或岸上的仪器设备分析，最后得到监测数据，这样的人工监测需要人员到水域中人工采取水样，必须通过乘坐船只的方式，成本较高，工作效率低，需要完成的工作量大，不能有效快速的得到水质、水文情况的监测数据，并且对于一些环境恶劣、位置偏远的水体，人员不能方便的到达，人工采取水样具有较大的局限性，无法较好的完成对这些水体的水质、水文情况的监测。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种监测船，能够自动采集水样并对水质和/或水文情况进行检测，并且通过太阳能提供检测所需电源，解决了人工监测水质、水文情况工作效率低、无法完成偏远水体水质、水文情况监测的问题。

所述监测船包括：

船体；

设置在所述船体底部、用于直接对所述监测船所在水体水质和/或水文情况进行检测并记录直接检测数据的快速检测仪；

设置在所述船体底部、用于采集水样的水样采集仪；

与所述水样采集仪相连接、用于控制所述水样采集仪开始采集水样或停止采集水样的微处理器；

与所述水样采集仪相连通、用于对所述水样进行试剂检测并记录试剂检测数据的试剂分析仪；

与所述快速检测仪、试剂分析仪相连接的、用于采集所述直接检测数据和/或试剂检测数据的数据采集仪；

与所述数据采集仪相连接的、用于将所述直接检测数据和/或试剂检测数据向外发送的无线传输模块；

与所述快速检测仪、水样采集仪、微处理器、试剂分析仪、数据采集仪、无线传输模块相连接的，用于向所述快速检测仪、水样采集仪器、微处理器、试剂分析仪、数据采集仪、无线传输模块供电的供电模块。

优选地，所述供电模块为可充电蓄电池。

优选地，所述供电模块还包括：

铺设于所述船体的顶部，与所述可充电蓄电池相连接的、且用于向所述可充电蓄电池充电的太阳能电池板。

优选地，所述供电模块还包括：

设置在与船体相固定的硬立柱顶部，与所述可充电蓄电池相连接的、且用于向所述可充电蓄电池充电的风力发电机。

优选地，所述快速检测仪包括：温度检测器、水位检测器、流速检测器、流量检测器、溶解氧检测器、pH值检测器、电导率检测器和/或浊度检测器。

优选地，所述试剂分析仪通过在所述水样中添加至少一种试剂后对所述水样进行检测，所述监测船还包括：

与所述试剂分析仪相连通、用于储存所述试剂分析仪检测用试剂的试剂储存容器；

与所述试剂分析仪相连通、用于储存所述试剂分析仪检测后的废水的废液储存容器。

优选地，所述试剂分析仪包括：有机污染物测试器、化学需氧量测试器、营养盐测试器、重金属测试器和/或致病菌测试器。

优选地，所述监测船还包括：与所述无线传输模块相连接，用于记录所述监测船周边的影像、并且将所述影像发送给所述无线传输模块，以使所述无线传输模块将所述影像向外发送的视频模块。

优选地，所述监测船还包括：用于确定所述监测船所在位置的经纬度，并将所述监测船所在位置的经纬度向外发送的定位模块。

优选地，所述监测船还包括：与所述数据采集仪相连接，用于检测所述监测船所在位置的风速大小、风向、雨量、所述监测船周边的气温和/或空气中气体污染物含量的气象检测仪。

优选地，所述监测船还包括：与所述无线传输模块、定位模块相连接，用于当所述监测船的位置偏移超出了预设范围时，或者，当所述监测船上的设备出现故障时生成报警信息并通过所述无线传输模块向外发送的报警模块。

优选地，所述监测船的各组件通过防盗螺钉固定在所述船体上。

优选地，所述监测船还包括：

与所述可充电蓄电池相连接的、用于提示所述监测船所在位置的航标灯。

由以上技术方案可以看出，本申请提供的一种监测船，与现有技术相比，通过快速检测仪、水样采集仪和试剂分析仪能够对水样进行自动的提取和分析，由数据采集仪采集检测数据，并能通过无线传输模块将检测数据向外发送，可以实时的得到水体的水质、水文情况，不需人工乘船到指定水域对水质、水文情况进行检测，降低了水质、水文情况监测的成本，提高了水质、水文情况监测的工作效率，监测船所需的电能可以由供电模块产生的电能供应，可以使监测船在一些环境恶劣、位置偏远的水体长时间的工作，从而可以代替人员及时的进行水质、水文情况监测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本申请实施例提供的一种监测船的示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种监测船的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请实施例提供的一种监测船的示意图，如图1所示，监测船包括：船体1，快速检测仪2，水样采集仪3，微处理器4，试剂分析仪5，数据采集仪6，无线传输模块7，供电模块（图中未示出），快速检测仪2和水样采集仪3设置在船体1的底部，微处理器4与水样采集仪3相连接，试剂分析仪通过管道与水样采集仪相连接，数据采集仪6分别与快速检测仪2和试剂分析仪5相连接，无线传输模块7与数据采集仪6相连接。

船体1作为载体，用于提供可以承载各种组件的平台，可以根据实际水域的情况和需要，确定船体1的大小和具体船身结构。

快速检测仪2设置在船体1的底部，可以直接对监测船所在水体的一些水质情况和水文情况进行快速的检测，得到直接检测数据并记录，快速检测仪2可以包括：温度检测器、水位检测器、流速检测器、流量检测器、溶解氧检测器、pH值检测器、电导率检测器和浊度检测器中的一种或几种，可以直接得到水体的水质情况，如：温度、水中溶解氧的浓度、水的pH值、电导率、浊度，还可以直接检测得到水体的一些水文情况，如：监测船所在位置的水位、流速以及流量。

水样采集仪3可以是水泵，通过微处理器4可以控制水样采集仪3开始采集水样或停止采集水样，从而抽水得到水体的水样，当需要采集水面以下某一深度的水样时，水样采集仪3可以是能够调整采集深度的采集设备，可以对水体中不同深度的水体进行水样采集。

得到水体的水样后，可以再通过试剂分析仪5在水样中添加试剂来检测分析，得到水质的试剂检测数据，并对通过试剂检测得到的试剂检测数据进行记录，在本申请实施例中，试剂分析单元可以包括有机污染物测试器、化学需氧量测试器、营养盐测试器、重金属测试器和致病菌测试器中的一种或几种，可以通过各种测试器对添加了试剂的水样分析得到试剂检测数据，如水中有机污染物的浓度，营养盐的浓度、重金属的浓度和致病细菌的浓度。

在本申请其他实施例中，还可以设置与试剂分析仪5相连通、用于储存试剂分析仪检测用试剂的试剂储存容器501，试剂分析仪可以对添加了至少一种试剂后的水样进行分析，当试剂分析仪5对水样添加试剂并检测完成后，检测完的水样中含有各种试剂，为了使含有各种试剂的水样不至于再次污染水体，监测船上还可以设置与试剂分析仪5相连通、用于储存所述试剂分析仪5检测后的废水的废液储存容器502，试剂分析仪5可以将检测完的水样放置在废液储存容器502中，防止废液污染水体。

在通过快速检测仪2得到水体的直接检测数据和通过试剂分析仪4得到水样的试剂分析数据后，数据采集仪6可以采集这些直接检测数据和试剂检测数据中的一种或两种，无线传输模块7与数据采集仪6相连接，在数据采集仪6采集得到这些数据后可以通过无线传输模块7将这些数据向外发送，由地面接收设备接收到后，技术人员就可以通过各种数据及时的了解到水体的水质、水文情况，数据采集仪3可以是具有数据采集功能的单片机或其他数据采集装置，无线传输模块7可以是GPRS通信模块、射频收发器或其他远程无线通信模块。

供电模块与快速检测仪2、水样采集仪3、微处理器4、试剂分析仪5、数据采集仪6、无线传输模块7相连接，为了使监测船能够连续的工作，需要供电模块提供稳定的能源供应，在本申请实施例中，供电模块可以是可充电蓄电池801，例如：市场上常见的铅酸蓄电池、锂电池，由于可能需要监测船长时间的进行工作，会存在可充电蓄电池801中的电量耗尽的情况，而更换电池较不方便，为了提高监测船的续航性能，在本申请其他实施例中，该供电模块还可以包括铺设于船体的顶部，与可充电蓄电池801相连接的、且用于向可充电蓄电池充电的太阳能电池板802，通过太阳能电池板802向可充电蓄电池801充电，延长监测船的续航时间。

由于太阳的照射受天气的影响较大，为了使监测船在长时间没有太阳照射时依然能够正常的对水体检测，在本申请其他实施例中，还可以在监测船上设置风力放电机803，风力发电机设置在与船体1相固定的硬立柱的顶部，与所述可充电蓄电池相连接、且用于向所述可充电蓄电池充电的风力发电机通过风力发电机803利用风能产生电能，可以在太阳能电池板802工作的同时通过风能产生电能为可充电蓄电池801充电，为监测船提供能源。

为了使工作人员能够了解监测船周围的情况，还可以在监测船上设置视频模块9，视频模块9可以设置在与船体相固定的立柱的顶端，记录监测船周边的影像，并且可以将影像通过无线传输模块7向外发送，由地面上的接收设备接收后，可以了解到监测船周围的情况，从而可以对下一步的监测工作提供帮助，视频模块9可以是摄像头。

此外，为了使技术人员能够及时的了解监测船所在的位置，监测船上还可以设置定位模块10，定位模块10可以通过北斗卫星定位系统、GPS全球卫星系统或其他定位系统确定监测船所在位置的经纬度，并将监测船所在位置信息向外发送，地面技术人员可以通过接收设备了解到监测船所在的位置，为其他工作提供参考和帮助，还可以在船体上设置动力装置，技术人员可以根据定位模块10了解监测船的位置，还可以通过控制动力装置使监测船行进到下一个需要检测的水域，使监测船对水域的水质水文检测范围更大，智能性更高。

此外，为了使技术人员更全面的了解监测船所处位置的环境情况，监测船上还可以设置气象检测模块11，气象检测模块11与数据采集仪6相连接，用于检测监测船所在位置的风速大小、风向、雨量、监测船周边的气温和/或空气中气体污染物含量，并记录气象检测数据，数据采集仪采集气象检测模块11检测得到的各种气象数据，再通过无线传输模块7向外发送，使技术人员可以了解到监测船所在区域的气象资料，更全面的掌握监测船所在区域的环境情况。

此外，为了保障监测船上各种设备的安全，还可以通过防盗螺钉把监测船上各种设备固定好，同时还可以设置报警模块12，报警模块12与所述定位模块10、无线传输模块7相连接，当定位模块10得到的监测船的位置信息超出了预设范围或者监测船上的某一组件出现了故障，例如被风吹离监测水域，或者被人为移动，报警模块12可以生成报警信息并通过无线传输模块向外发送，地面人员可以根据报警信息确定监测船出现的异常情况，进而采取相应的应对措施。

当需要把监测船安置在某一特定水域时，可以使用船锚或其他固定装置将监测船固定在某一水域，当水域上有其他船只通过时，为了避免与监测船相撞发生危险，还可以在监测船的顶部设置航标灯13，航标灯与可充电蓄电池相连接，航标灯13可以通过闪烁为其他船只提示监测船所在的位置，保证其他船只的航行安全。

由以上技术方案可以看出，本申请实施例提供的监测船，与现有技术相比，通过快速检测仪、水样采集仪和试剂分析仪能够对水样进行自动的提取和分析，由数据采集仪采集检测数据，并能通过无线传输模块将检测数据向外发送，可以实时的得到水体的水质、水文情况，不需人工乘船到指定水域对水质、水文情况进行检测，降低了水质、水文情况监测的成本，提高了水质、水文情况监测的工作效率，监测船所需的电能可以由供电模块产生的电能供应，可以使监测船在一些环境恶劣、位置偏远的水体长时间的工作，从而可以代替人员及时的进行水质、水文情况监测。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，以上所述仅仅是本申请技术方案的一部分优选具体实施方式，使本领域技术人员能够充分理解或实现本申请，而不是全部的实施例，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，基于以上实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理，不做出创造性劳动前提下，还可以做出多种显而易见的修改和润饰，通过这些修改和润饰所获得的所有其他实施例，都可以应用于本申请技术方案，这些都不影响本申请的实现，都应当属于本申请的保护范围。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用可具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种监测船，其特征在于，所述监测船包括：

船体；

设置在所述船体底部、用于直接对所述监测船所在水体水质和/或水文情况进行检测并记录直接检测数据的快速检测仪；

设置在所述船体底部、用于采集水样的水样采集仪；

与所述水样采集仪相连接、用于控制所述水样采集仪开始采集水样或停止采集水样的微处理器；

与所述水样采集仪相连通、用于对所述水样进行试剂检测并记录试剂检测数据的试剂分析仪；

与所述快速检测仪、试剂分析仪相连接的、用于采集所述直接检测数据和/或试剂检测数据的数据采集仪；

与所述数据采集仪相连接的、用于将所述直接检测数据和/或试剂检测数据向外发送的无线传输模块；

与所述快速检测仪、水样采集仪、微处理器、试剂分析仪、数据采集仪、无线传输模块相连接的，用于向所述快速检测仪、水样采集仪器、微处理器、试剂分析仪、数据采集仪、无线传输模块供电的供电模块；

其中，所述试剂分析仪通过在所述水样中添加至少一种试剂后对所述水样进行检测，所述监测船还包括：

与所述试剂分析仪相连通、用于储存所述试剂分析仪检测用试剂的试剂储存容器；

与所述试剂分析仪相连通、用于储存所述试剂分析仪检测后的废水的废液储存容器；

所述试剂分析仪包括：有机污染物测试器、化学需氧量测试器、营养盐测试器、重金属测试器和/或致病菌测试器。

2.根据权利要求1所述的监测船，其特征在于，所述供电模块为可充电蓄电池。

3.根据权利要求2所述的监测船，其特征在于，所述供电模块还包括：

铺设于所述船体的顶部，与所述可充电蓄电池相连接的、且用于向所述可充电蓄电池充电的太阳能电池板。

4.根据权利要求2所述的监测船，其特征在于，所述供电模块还包括：

设置在与船体相固定的硬立柱顶部，与所述可充电蓄电池相连接的、且用于向所述可充电蓄电池充电的风力发电机。

5.根据权利要求1所述的监测船，其特征在于，所述快速检测仪包括：温度检测器、水位检测器、流速检测器、流量检测器、溶解氧检测器、pH值检测器、电导率检测器和/或浊度检测器。

6.根据权利要求1所述的监测船，其特征在于，所述监测船还包括：与所述无线传输模块相连接，用于记录所述监测船周边的影像、并且将所述影像发送给所述无线传输模块，以使所述无线传输模块将所述影像向外发送的视频模块。

7.根据权利要求1所述的监测船，其特征在于，所述监测船还包括：用于确定所述监测船所在位置的经纬度，并将所述监测船所在位置的经纬度向外发送的定位模块。

8.根据权利要求1所述的监测船，其特征在于，所述监测船还包括：与所述数据采集仪相连接，用于检测所述监测船所在位置的风速大小、风向、雨量、所述监测船周边的气温和/或空气中气体污染物含量的气象检测仪。

9.根据权利要求1所述的监测船，其特征在于，所述监测船还包括：与所述无线传输模块、定位模块相连接，用于当所述监测船的位置偏移超出了预设范围时，或者，当所述监测船上的设备出现故障时生成报警信息并通过所述无线传输模块向外发送的报警模块。

10.根据权利要求1所述的监测船，其特征在于，所述监测船的各组件通过防盗螺钉固定在所述船体上。

11.根据权利要求2所述的监测船，其特征在于，所述监测船还包括：

与所述可充电蓄电池相连接的、用于提示所述监测船所在位置的航标灯。