CN104925233A - 一种水环境在线监测浮标站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水环境在线监测浮标站，属于水质监测设备技术领域。它解决了现有浮标站对元器件缺乏有效的保护的问题。本水环境在线监测浮标站，包括仪器舱、至少一个检测舱和设备支架，仪器舱为小端朝下的锥台状密封容器，检测舱连接在仪器舱内且检测舱的下端伸出仪器舱的下端，设备支架固连在仪器舱的上端，设备支架的上端具有防撞盘，监测、通信、警示、安防等元器件分别位于防撞盘的正上方或者正下方，防撞盘向仪器舱上端面的垂直投影位于仪器舱上边沿的内部。本水环境在线监测浮标站能够在受到船舶等浮体撞击时对各元器件进行保护，避免撞击受损。

Description

一种水环境在线监测浮标站

技术领域

本发明属于水质监测设备技术领域，涉及一种水环境在线监测浮标站。

背景技术

水环境中的水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水及各种各样的工业排水等，主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等，为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定，同时水环境还包括风速、风向等因素，因此水环境的监测需要特种设备。

如中国实用新型专利申请(申请号：201220321115.7)公开了一种水环境监测水上移动基站，属于水质监测系统装备技术领域，包括能够隔离水的密封仪器舱、太阳能电池板和能够通水的检测清洁舱，太阳能电池板固设在密封舱的上端面；检测清洁舱固设在密封仪器舱的下端面；检测清洁舱内设有水质传感器；密封仪器舱内设置有相互连接的充供电系统和数据检测通讯系统；充供电系统和太阳能电池板相连接，数据检测通讯系统和水质传感器相连接。该基站漂浮在水面上，其大部分体积位于水下，当船舶等浮体经过时难以注意到基站的存在，容易与基站发生碰撞，且基站对元器件缺乏有效的保护措施，容易导致基站壳体以及内部的元器件损伤。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种水环境在线监测浮标站，该水环境在线监测浮标站能够在受到船舶等浮体撞击时对各元器件进行保护，避免撞击受损。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种水环境在线监测浮标站，其特征在于，包括内部安装有通用元器件且能够密封隔水的仪器舱、至少一个安装有水质检测元器件且呈筒状的检测舱和安装有监测、通信、警示、安防等元器件的设备支架，所述仪器舱为小端朝下的锥台状密封容器，上述检测舱连接在仪器舱内且检测舱的下端伸出仪器舱的下端，所述设备支架固连在仪器舱的上端，所述设备支架的上端具有防撞盘，上述监测、通信、警示、安防等元器件分别位于防撞盘的正上方或者正下方，所述防撞盘向仪器舱上端面的垂直投影位于仪器舱上边沿的内部。

仪器舱密封隔水，能够悬浮在水面，在仪器舱内设有通用元器件，如供电系统，检测舱的舱壁能够透水，内部设有水质检测元器件，该检测舱伸入水内，同时也对仪器舱在水中起到平衡作用，设备支架的防撞盘具有一定的高度，其与仪器舱上端面之间形成保护空间，即监测元器件、部分的通信元器件以及安防元器件，如航标灯、摄像机等设置在防撞盘的正上方，警示元器件、部分的通信元器件以及雷达反射器设置在防撞盘与仪器舱上端面之间，当然上述的各元器件并非处于轴向中心，而是能够被防撞盘向仪器舱上端面的垂直投影所覆盖即可，同时由于防撞盘向仪器舱上端面的垂直投影位于仪器舱上边沿的内部，且仪器舱呈锥台状，锥台又称平截头体,指的是圆锥或棱锥被两个平行平面所截后,位于两个平行平面之间的立体，包括圆台和棱台，因此防撞盘的边沿与仪器舱外边沿形成一个锥台状的防撞面体系，即当船舶先直接撞击防撞盘时，浮标站的上端向远离船舶方向倾斜，且仪器舱外边沿随后与船舶接触，浮标站被推开，当船舶直接撞击仪器舱的外边沿时，浮标站的上端向靠近船舶方向倾斜，且防撞盘外边沿随后与船舶接触，浮标站被推开，当船舶直接撞击防撞盘与仪器舱之间时，设备支架能够对检测元器件和警示元器件起到保护作用，因此船舶等浮体不管从哪个角度撞击本浮标站均不会对浮标站造成伤害，从而对这些元器件起到保护作用。

在上述的水环境在线监测浮标站中，所述仪器舱的上侧面向上凸出呈棱台状，且具有水平端面和若干个倾斜侧面，所述倾斜侧面上均安装有太阳能板，所述设备支架固连在水平端面上，且防撞盘向水平端面的垂直投影位于水平端面边沿的内部。太阳能板与仪器舱内的供电系统相连接，其平铺固定在倾斜侧面上，与光照具有最佳的发电角度，同时能够避免受到船舶等浮体的正面撞击，防撞盘向水平端面的垂直投影位于水平端面边沿的内部，即元器件与仪器舱的上边沿之间具有一定的安全距离，提高上述元器件的安全性。

在上述的水环境在线监测浮标站中，所述设备支架还具有至少三根支撑杆，所述支撑杆的上端与防撞盘相固连，下端与仪器舱的水平端面相固连，所述支撑杆相对防撞盘周向均匀分布。支撑杆对元器件也起到保护作用，即使遇到能够避开防撞盘和仪器舱而撞击两者之间位置时，支撑杆能够起到防撞作用，同时通过支撑杆的数量和位置设置使得整体结构均匀对称，保证浮标站在水中的平衡性。

在上述的水环境在线监测浮标站中，所述防撞盘外边沿到仪器舱上边沿距离最短的连线与防撞盘所在水平面的夹角为90°～135°。该夹角涉及到设备支架上元器件的安全性，该角度过大时，或支撑杆过于接近仪器舱的上边沿而缺少安全距离，或倾斜侧面的倾斜度过大导致太阳能板容易受到撞击，而该角度过小时难以保证太阳能板的光照吸收效率。

在上述的水环境在线监测浮标站中，所述仪器舱呈棱台状或者圆台状，所述防撞盘的外边沿和仪器舱的上边沿均固连有防撞胶条。防撞胶条采用橡胶材料或者聚氨酯材料制成，具有一定的弹性和机械强度，在受到撞击时能够过滤撞击，减少传递至仪器舱内或者设备支架上的撞击力。

在上述的水环境在线监测浮标站中，所述检测舱的中心线、仪器舱的中心线以及防撞盘的中心线相平行或者重合。中心线相重合使得浮标站具有一条同一的中轴线，保证浮标站在水中的平衡性，当然在实际加工过程中也可以将上述的中心线设置成相互平行，使得结构紧凑。

在上述的水环境在线监测浮标站中，所述设备支架还具有固定板，该固定板位于防撞盘的下方，且固定板与防撞盘相平行。监测元器件包括风速风向检测器，该风速风向检测器安装在固定板上侧面上，警示元器件包括警示灯、警示喇叭、雷达发射器等，其中警示灯安装在防撞盘的下侧面上，具有一定的高度，雷达发射器安装在固定板与仪器舱的水平端面之间，警示喇叭安装在固定板下方。

与现有技术相比，本水环境在线监测浮标站具有以下优点：

1、由于防撞盘向仪器舱上端面的垂直投影位于仪器舱上边沿的内部，且仪器舱呈锥台状，因此船舶等浮体撞击浮标站时，要么撞击仪器舱的上边沿，要么撞击防撞盘，而不会撞击到防撞盘下方的元器件，从而对这些元器件起到保护作用。

2、由于太阳能板平铺固定在倾斜侧面上，与光照具有最佳的发电角度，同时能够避免受到船舶等浮体的正面撞击，提高安全性。

3、由于支撑杆对元器件也起到保护作用，即使遇到能够避开防撞盘和仪器舱而撞击两者之间位置时，支撑杆能够起到防撞作用，同时通过支撑杆的数量和位置设置使得整体结构均匀对称，保证浮标站在水中的平衡性。

附图说明

图1是本水环境在线监测浮标站的立体结构示意图。

图2是本水环境在线监测浮标站的结构侧视图。

图3是本水环境在线监测浮标站的结构俯视图。

图中，1、仪器舱；11、水平端面；12、倾斜侧面；2、检测舱；3、设备支架；31、防撞盘；32、支撑杆；33、固定板；4、太阳能板；5、防撞胶条。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种水环境在线监测浮标站，包括仪器舱1、检测舱2和设备支架3，仪器舱1能够密封隔水并悬浮在水面，在仪器舱1内设有供电系统，检测舱2呈筒状，且舱壁透水，内部设有能够对水质进行检测的元器件。仪器舱1为小端朝下的锥台状密封容器，检测舱2连接在仪器舱1的下端，该检测舱2伸入水内，对仪器舱1在水中起到平衡作用，设备支架3固连在仪器舱1的上端，且在设备支架3上固连有监测、通信、警示、安防等元器件，设备支架3的上端具有防撞盘31，防撞盘31具有一定的高度，其与仪器舱1上端面之间形成保护空间，即监测元器件、部分的通信元器件以及安防元器件，如航标灯、摄像机等设置在防撞盘31的正上方，警示元器件、部分的通信元器件以及雷达反射器设置在防撞盘31与仪器舱1上端面之间，防撞盘31向仪器舱1上端面的垂直投影位于仪器舱1上边沿的内部，且仪器舱1呈锥台状，锥台又称平截头体,指的是圆锥或棱锥被两个平行平面所截后,位于两个平行平面之间的立体，包括圆台和棱台，因此船舶等浮体撞击浮标站时，要么撞击仪器舱1的上边沿，要么撞击防撞盘31，而不会撞击到防撞盘31下方或者上方的各元器件，从而对这些元器件起到保护作用。

具体来说，结合图2、图3所示，仪器舱1的上侧面向上凸出呈四棱台状，即具有一个水平端面11和四个连接太阳能板4的倾斜侧面12，太阳能板4与仪器舱1内的供电系统相连接，其平铺固定在倾斜侧面12上，具有一个光照吸收效率较好的角度，同时能够避免受到船舶等浮体的正面撞击，设备支架3固连在水平端面11上，且防撞盘31向水平端面11的垂直投影位于水平端面11边沿的内部，即元器件与仪器舱1的上边沿之间具有一定的安全距离，提高上述元器件的安全性。设备支架3还具有若干支撑杆32，该若干支撑杆32的上端与防撞盘31相固连，下端与仪器舱1的水平端面11相固连，支撑杆32对元器件也起到保护作用，即使遇到能够避开防撞盘31和仪器舱1而撞击两者之间位置时，支撑杆32能够起到防撞作用，支撑杆32的数量与仪器舱1棱台状上侧面的边棱数量相同，即四根支撑杆32，且每根支撑杆32对应一根仪器舱1棱台状上侧面的边棱，通过支撑杆32的数量和位置设置使得整体结构均匀对称，保证浮标站在水中的平衡性。四根支撑杆32相对防撞盘31周向均匀分布，检测元器件4和警示元器件5均位于若干支撑杆32之间，即支撑杆32对设备支架3上的元器件起到周向全面防护，同时使得浮标站结构均匀对称。防撞盘31外边沿到仪器舱上边沿距离最短的连线与防撞盘31所在水平面的夹角为110°该夹角涉及到设备支架3上元器件的安全性，该角度过大时，或支撑杆32过于接近仪器舱1的上边沿而缺少安全距离，或倾斜侧面12的倾斜度过大导致太阳能板4容易受到撞击，而该角度过小时难以保证太阳能板4的光照吸收效率。

仪器舱1呈四棱台状，当然在实际加工过程中仪器舱1也可以加工成圆台状，防撞盘31的外边沿和仪器舱1的上边沿均固连有防撞胶条5，防撞胶条5采用橡胶材料或者聚氨酯材料制成，具有一定的弹性和机械强度，在受到撞击时能够过滤撞击，减少传递至仪器舱1内或者设备支架3上的撞击力。检测舱2呈筒状，监测水质的元器件安装在检测舱2内部，该检测舱2的中心线、仪器舱1的中心线以及防撞盘31的中心线相重合，使得浮标站具有一条统一的中轴线，保证浮标站在水中的平衡性。设备支架3还具有固定板33，该固定板33位于防撞盘31的下方，且固定板33与防撞盘31相平行，检测元器件包括风速风向检测器，该风速风向检测器安装在固定板33上侧面上，警示元器件包括警示灯、警示喇叭、雷达反射器等，其中警示灯安装在防撞盘31的下侧面上，具有一定的高度，雷达反射器安装在固定板33与仪器舱1的水平端面11之间，警示喇叭安装在固定板33下方，在防撞盘31上侧面上还安装有摄像头、避雷针等安防元器件。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了仪器舱1、水平端面11、倾斜侧面12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种水环境在线监测浮标站，其特征在于，包括内部安装有通用元器件且能够密封隔水的仪器舱(1)、至少一个安装有水质检测元器件且呈筒状的检测舱(2)和安装有监测、通信、警示、安防元器件的设备支架(3)，所述仪器舱(1)为小端朝下的锥台状密封容器，上述检测舱(2)连接在仪器舱(1)内且检测舱(2)的下端伸出仪器舱(1)的下端，所述设备支架(3)固连在仪器舱(1)的上端，所述设备支架(3)的上端具有防撞盘(31)，上述监测、通信、警示、安防元器件分别位于防撞盘(31)的正上方或者正下方，所述防撞盘(31)向仪器舱(1)上端面的垂直投影位于仪器舱(1)上边沿的内部。

2.根据权利要求1所述的水环境在线监测浮标站，其特征在于，所述仪器舱(1)的上侧面向上凸出呈棱台状，且具有水平端面(11)和若干个倾斜侧面(12)，所述倾斜侧面(12)上均安装有太阳能板(4)，所述设备支架(3)固连在水平端面(11)上，且防撞盘(31)向水平端面(11)的垂直投影位于水平端面(11)边沿的内部。

3.根据权利要求2所述的水环境在线监测浮标站，其特征在于，所述设备支架(3)还具有至少三根支撑杆(32)，所述支撑杆(32)的上端与防撞盘(31)相固连，下端与仪器舱(1)的水平端面(11)相固连，所述支撑杆(32)相对防撞盘(31)周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的水环境在线监测浮标站，其特征在于，所述防撞盘(31)外边沿到仪器舱(1)上边沿距离最短的连线与防撞盘(31)所在水平面的夹角为90°～135°。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的水环境在线监测浮标站，其特征在于，所述仪器舱(1)呈棱台状或者圆台状，所述防撞盘(31)的外边沿和仪器舱(1)的上边沿均固连有防撞胶条(5)。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的水环境在线监测浮标站，其特征在于，所述检测舱(2)的中心线、仪器舱(1)的中心线以及防撞盘(31)的中心线相平行或者重合。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的水环境在线监测浮标站，其特征在于，所述设备支架(3)还具有固定板(33)，该固定板(33)位于防撞盘(31)的下方，且固定板(33)与防撞盘(31)相平行。