CN107607227A - 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法 - Google Patents

一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107607227A
CN107607227A CN201711097356.1A CN201711097356A CN107607227A CN 107607227 A CN107607227 A CN 107607227A CN 201711097356 A CN201711097356 A CN 201711097356A CN 107607227 A CN107607227 A CN 107607227A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water temperature
monitoring device
hydraulic pressure
monitoring
draught line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711097356.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘晓波
陈学凯
彭文启
王若男
黄爱平
董飞
黄伟
毛建忠
李艳华
孙燕利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Original Assignee
China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Institute of Water Resources and Hydropower Research filed Critical China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Priority to CN201711097356.1A priority Critical patent/CN107607227A/zh
Publication of CN107607227A publication Critical patent/CN107607227A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及其监测方法,本装置包括壳体,壳体内设置的通信定位监测装置、电池、牵引传动装置和数据存储器,牵引传动装置连接一个穿过壳体底部垂直向下的牵引线,通过牵引传动装置来控制牵引线的上升或下降,牵引线的末端连接有水温传感器、水压传感器和配重体;壳体底部下端连接有向下延伸的固定锚。本发明保证了垂向水温和水深的实时连续同步监测,通过水压传感器测量的压强来推算得到垂向水深,保证了传感器在垂向水温监测过程中的不同水深测量的精度。本发明通过GSM/GPRS+GPS模块,可以远程控制和精准定位;通过牵引传动装置控制水温和水压传感器的上升或下降;实现了现场监测的实时性、连续化和自主化。

Description

一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法
技术领域
本发明属于湖泊(水库)水环境监测应用技术领域,具体为一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法。
背景技术
水体分层,是深水湖泊(水库)中最基本的湖沼学过程。对于有一定水深的湖泊,水体的季节性分层可能对湖泊内几乎所有水环境演化过程起着控制或影响作用。由于水体的热能传输不均匀,冷、热水体密度的差异导致水体的物理分层,进而产生不同水团化学性质的差异。例如:水库曾多次出现当地谓之“黑潮”的突发性水质恶化事件,严重时溶解氧急剧降低,鱼虾大量死亡。类似的案例近年来也多次发生在重庆、广东及华东地区的深水水库,当地环保部门的调查也证实,上述事件显然不是事故性污染排放、河流异重流等因素引起的“地区性事件”,而可能是水库温度分层结构被破坏,湖泊(水库)表层和湖泊(水库)底层的水体产生对流,缺氧层水体上翻,造成需氧生物窒息而亡的结果。从总体上看,对于湖泊(水库)的垂向水温监测还存在明显的不足,大多数的研究多集中在定量化的数值模型研究,缺乏必要的实时监测数据进行验证,尤其是在我国南方温暖气候地区,在极端气象和水文条件下深水湖泊(水库)的垂向水温实时监测一直存在相当大的困难。
申请号为CN201510262494.5的发明专利公布了一种浮动式水库垂向水温自动观测装置及方法。该装置一种浮动式水库垂向水温自动观测装置,包括漂浮在水面上的浮球,浮球底端固接有探头链,探头链末端固接有铅球,探头链向下深入水中,探头链上自上而下安装有若干水温探头。可以对水库深水区垂向水温自动观测。但该发明专利存在以下的局限性:1)单纯的依靠铅球的重量难以确保探头链保持垂直,这种方式在实际中监测误差较大,因为湖泊(水库)不同的水层流速不同,会造成探头链的偏移。2)单纯的依靠探头链的长度判断水深,这种方式在实际中误差很大,原因如1)所描述。3)操作复杂,在实际监测中,需要临时安装水温探头或者携带多条探头链,不便于现场工作的开展。4)若湖泊(水库)水面面积较大,需要布置多个自动观测监测设备时,由于每个探头链都需要悬挂若干个水温探头,花费的成本较大。5)深水湖泊(水库)存在着跃温层的存在,需要进行加密测量才能精细的剖析其垂向水温的变化规律,但该装置只是粗略的将水库划分为上下两侧,对于跃温层不能加密测量,容易遗漏垂向水温的变化规律。6)由于该发明专利没有设置供电装置,不能长时间持续进行垂向水温的监测。
发明内容
为了克服以上的缺点,本发明提供一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及其监测方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,包括壳体,壳体内设置的通信定位监测装置、电池、牵引传动装置和数据存储器, 所述牵引传动装置连接一个穿过壳体底部垂直向下的牵引线,通过牵引传动装置的转动控制牵引线的上升或下降,牵引线的末端连接有水温传感器、水压传感器和配重体;壳体底部下端连接有向下延伸的固定锚。
进一步的,所述通信定位监测装置为GSM/GPRS+GPS模块,GSM/GPRS+GPS模块连接电池和数据存储器,GSM/GPRS+GPS模块与数据存储器之间设置有数据传输控制器,GSM/GPRS+GPS模块连接有传输天线,GSM/GPRS+GPS模块将定位信息、不同水深的垂向水温和水压监测数据实时传输给岸边基站进行记录。
进一步的,壳体外设置有太阳能电池板,所述电池为直流蓄电池,直流蓄电池与太阳能电池板相连接,直流蓄电池为通信定位监测装置、牵引传动装置、数据存储器、水温传感器、水压传感器提供电源。
进一步的,牵引线由钢缆、电缆以及信号传输线组成,外侧包有防水层,电缆与电池连接,为水温传感器和水压传感器供电;信号传输线与数据存储器相连接,以将水温传感器和水压传感器监测的水温和水压数据传送给数据存储器。
进一步的,所述牵引传动装置由圆形齿轮转盘、电机及转速控制器构成;圆形齿轮转盘外侧有凹陷部分,凹陷部分有螺纹凹槽,用于放置牵引线,通过转速控制器来调节电机的转速,进而控制牵引线上升或下降的速率;转盘传动装置带动牵引线上升或下降的稳定速率为5 cm/s。
进一步的,所述牵引传动装置为转筒式卷扬机。
进一步的,壳体外设置有漂浮指示灯,所述漂浮指示灯与电池连接,中间设置有开关控制器。
进一步的,壳体四周设置有防冲撞缓冲装置。
所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置的检测方法,包括以下步骤:
a)将所述监测装置送至预定监测地点,下放固定锚固定监测装置;
b)开启监测装置的运行开关,调试水温传感器和水压传感器,使其保持在正常的工作状态;
c)岸边基站远程接收通信定位监测装置发送的定位信息,同时远程控制牵引传动装置的运行,并同步接收由数据存储器记录的水温数据和水压数据;
d)在进行水域垂向水温和水压监测时,岸边的基站根据实时回传的数据,进行水深和水温梯度的计算;
e)当水压不发生变化时,牵引传动装置反向旋转,牵引线上升,继续进行水温和水压的监测;
f)监测过程结束,收起固定锚,回收所述监测装置。
进一步的,在测量过程中,当水温梯度超过0.2 ℃/m时,对该水层的水温进行加密测量,控制牵引传动装置,控制牵引线的上升或下降速率,直至水温梯度不超过0.2 ℃/m。
本发明的有益效果:
1)本发明保证了垂向水深和水温的同步测量,通过水压的测量来推算垂向水深,保证了在垂向水温监测过程中不同水深测量的精度。
2)监测实时性、连续化和自主化,本发明通过GSM/GPRS+GPS模块,可以远程控制,避免了人为干扰造成的误差;通过牵引传动装置控制水温和水压传感器的上升或下降,实现了垂向水温和水深监测的连续化和实行性;监测装置有相应的固定锚,保证了监测设备位置的唯一性,保证了监测结果的准确性。
3)可长时间持续监测,本发明内部设置有直流蓄电池和太阳能充电电池板,可长效持续的为监测装置进行供电。
4)成本廉价,本发明的检测装置只设有一个水温传感器,通过牵引线的上升或下降实现不同垂向水温的测量。
5)本发明监测装置外侧设置有防冲撞缓冲位置,提高了监测设备的安全性。
下面结合附图和实施例对发明作一详细描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为转盘传动装置结构示意图;
图3为转筒式卷扬机结构示意图。
附图标记: 1.通信定位监测装置;2.电池;3.牵引传动装置;3-1. 圆形齿轮转盘;3-2.电机;4.固定锚;5.数据存储器;6. 水温传感器;7. 水压传感器;8. 配重体;9. 牵引线;10. 传输天线;11. 漂浮指示灯;12. 太阳能电池板;13-1.转速控制器;13-2.数据传输控制器;13-3.开关控制器;14.防冲撞缓冲装置。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,包括壳体,壳体内设置的通信定位监测装置1、电池2、牵引传动装置3和数据存储器5, 所述牵引传动装置3连接一个穿过壳体垂直向下的牵引线9,通过牵引传动装置3的转动控制牵引线9的上升或下降,牵引线9的末端连接有水温传感器6、水压传感器7和配重体8;壳体下端连接有向下延伸的固定锚4。
通信定位监测装置1为GSM/GPRS+GPS模块,GSM/GPRS+GPS模块连接电池2和数据存储器5,GSM/GPRS+GPS模块与数据存储器5之间设置有数据传输控制器13-2,GSM/GPRS+GPS模块连接有传输天线10,GSM/GPRS+GPS模块将定位信息、不同水深的垂向水温和水压监测数据实时传输给岸边基站进行记录。
壳体外设置有太阳能电池板12,所述电池2为直流蓄电池,直流蓄电池与太阳能电池板12相连接,直流蓄电池为通信定位监测装置1、牵引传动装置3、数据存储器5、水温传感器6、水压传感器7供电。
牵引线9由钢缆、电缆以及信号传输线组成,电缆与电池连接,为水温传感器和水压传感器供电;信号传输线与数据存储器相连接,以将水温传感器和水压传感器监测的水温和水压数据传送给数据存储器。
壳体外设置有漂浮指示灯11,所述漂浮指示灯11与电池2连接,中间设置有开关控制器13-3。壳体四周设置有防冲撞缓冲装置14。
在本实施例中:
GSM/GPRS+GPS模块:GSM/GPRS+GPS模块是由GPS全球定位系统模块与GSM/GPRS通信模块集成的,具有定位精度高、低耗等优点。通过GPS实时定位湖泊(水库)垂向水温的监测地点,并将定位信息通过GSM/GPRS通信模块传输给岸边基站进行记录。此外,GSM/GPRS+GPS模块还与数据存储器相连接,将不同水深的垂向水温和水压监测数据实时传送给岸边基站进行记录。在漂浮平台外层延伸有传输天线,可保证定位信息及传输信号的有效性和及时性。GSM/GPRS+GPS模块由直流蓄电池提供电源。
直流蓄电池:直流蓄电池电源采用小体积高容量锂电池。该直流蓄电池电源与太阳能电池板相连接。在光线条件较好的情况下,由太阳能充电电池板对其进行充电,使直流蓄电池的电量处于饱和状态。当光线条件不利的情况下,直流蓄电池电源为整个本发明专利提供电源。直流蓄电池是本发明的电源提供装置,可单独持续供电24小时。直流蓄电池与GSM/GPRS+GPS模块、牵引传动装置、数据存储器、水温传感器、水压传感器、漂浮指示灯相连接。
数据存储器:采用大容量便携式数据存储器,采用SD卡存储技术实现数据的采集和存储。具有结构简单、功耗低(模块功耗≤0.3W)、性能稳定、体积小以及成本低的特点。采用32位/64位高性能ARM处理器,处理速度快,性能稳定;数据存储类型为TXT文件,便于阅读;具有数据存储接口和系统控制接口;内置有电池,满电状态下可持续工作24小时以上;抗干扰能力强,适用于复杂的气象和水文条件。数据存储器主要用于实时接收并存储水温传感器和水压传感器的监测数据。同时,数据存储器还与GSM/GPRS+GPS模块相连接,并有数据传输控制器控制数据传输的频率,数据传输的频率为20s。数据存储器的电源由内置电源和直流蓄电池提供,先由直流蓄电池供电,在直流蓄电池电力不足时,内置电源再为数据存储器供电。
水温传感器:采用TDC-20水温传感器,分辨率0.01℃, 精度为0.1℃,范围为-40~100℃,工作深度为0~200m。用于实时监测不同垂向水深的水温,将监测到的水温数据传送给数据存储器进行处理。水温传感器每隔2s进行一次水温自动监测。水温传感器由直流蓄电池提供电源。
水压传感器:采用PY206水压传感器,量程在0.6MPa至120MPa之间,工作环境-20~85℃。考虑到不同的水层存在不同的流速,本发明中的牵引线会发生一定的偏移,因此,单纯依靠牵引线的长度来判断垂向水深往往造成很大的偏差。所以,本发明通过水压的测量来实时判断温度传感器是在何种水深下进行的水温监测,其结果精度往往比通过牵引线长度判断水深的方法要精确很多。压力传感器用于实时监测不同水深的水压,将监测到的水压数据传送给数据存储器进行处理。水压传感器的监测频率与水温传感器的监测频率一致,为2次/s。水压传感器由直流蓄电池提供电源。
配重体:为了使温度传感器和水压传感器能监测到湖泊(水库)底层的水温,需要在牵引线的末端悬挂配重体。配种体采用圆形铅球,其质量大小一般为2kg,具体情况可根据实际监测的湖泊(水库)大小以及水深而定。
牵引线:牵引线由钢缆、电缆以及信号传输线组成。钢缆的末端连接有水温传感器、水压传感器和配重体。钢缆采用直径3mm,6*19结构,1770MPa强度级,钢芯材质,其作用是用于拉拽传感器和配重体。牵引线与牵引传动装置相连接。钢缆是牵引线的主要受力部分。电缆与直流蓄电池相连接,其作用是用于给水温传感器和水压传感器进行供电。信号传输线与数据存储器相连接,其作用是将水温传感器和水压传感器监测的水温和水压数据传送给数据存储器。牵引线的外层有防水层进行包裹,防止漏电和杂物剐蹭。
漂浮指示灯:漂浮指示灯与直流蓄电池相连接,中间设置有开关控制器。在实际监测中,可根据光线条件及实际需要,远程控制漂浮指示灯的开闭。设置漂浮指示灯的作用是便于监测人员在光线条件不利或者实际需求的情况下,能快速寻找到本监测装置。
太阳能电池板:采用18V10W单晶太阳能电池板。太阳能电池板与直流蓄电池相连接,主要功能是在光线较好的情况下,对直流蓄电池进行充电,保证本监测装置具有更长的待机时间。
控制器:本监测装置有三种控制器,分别是:1)交流变频(直流)电机与直流蓄电池之间的转速控制器,主要由于调节交流变频(直流)电机的转速,进而控制水温传感器和水压传感器上升或下降的速率;2)数据存储器与GSM/GPRS+GPS模块之间的数据传输控制器,主要是用于控制数据传输的频率;3)漂浮指示灯与直流蓄电池之间的开关控制器,主要用于控制漂浮指示灯的开闭。
防冲撞缓冲装置:类似于船舶和快艇的四周边缘来进行防止碰撞的防撞条。在漂浮桶外侧沿柱体方向等间隔布置,主要作用是用来减缓本监测装置受到水面漂浮物的撞击力。此外,防冲撞缓冲装置还具有一定的浮力,增强了监测装置的漂浮能力。
固定锚:由于本发明监测装置需要在野外对湖泊(水库)的垂向水温进行长时间连续监测,可能面临着各种极端气象和水文条件的风险。此外,由于表层水体受到风场的影响,也会影响监测装置的定位效果。因此,本发明设置有固定锚,用于固定本监测装置。采用钢材质的四爪锚,质量一般为10kg,可根据现场环境进行替换。
此外,所有的监测装置均放置在圆柱型的漂浮平台上(直径为1000 mm),漂浮平台材质为抗腐、防冻、抗氧化、抗紫化线的强化材质的聚乙烯材料。颜色采用鲜亮的橘红色,便于本发明监测装置在工作期间识别。漂浮平台顶部有可打开且具有防水性的保护盖,保护盖的向阳面放置太阳能电池板和漂浮指示灯。
本发明的水深测定原理:
设定温度和压力传感器处于垂直水深h处时,此时,压力传感器测量的水压为P,则
P=P0+ρgh
式中:P0为当地的大气压强,单位帕斯卡;对于均质水体,ρ为1000kg/m3;g为重力加速度,为9.8 m/s2;h为垂向水深,单位m。
则有:
h=(P-P0)/ρg
即可以通过水压的测量P推算出垂向水深h。
本发明的几个关键点:
1、水温水压同步监测。在实际操作中,通过水压传感器和水温传感器可以实时监测到不同垂向水深的水压和水温,通过压强计算公式,可以精确得到水深与水温的对应关系。提高了本发明专利监测结果的准确性。
2、数据存储及实时传输功能。在实际操作中,温度传感器和水压传感器每2s监测一个数据,且本发明需要实现长时间持续自主监测,会产生大量的监测数据。因此,本发明为了保障监测数据的安全性,进行了两项保护措施:一是将温度、水压传感器监测的数据实时传送至数据存储器进行存储,由于存储文件类型结构简单以及可以实现SD卡读取,因此可以根据监测时间的长短,更换不同容量的SD卡。二是通过GSM/GPRS+GPS模块,将实际监测的数据传送至岸边的基站。这种设置为监测数据的安全性上了双保险。
3、供电与充电装置。在实际操作中,要实现长时间不间断的监测,因此,对电源的供给提出了更高的要求。为了保障本发明监测装置正常运转,设置了直流蓄电池和太阳能电池板相结合的供电与充电装置。在光线较好的情况,由太阳能电池板为直流蓄电池进行充电,使直流蓄电池一直处于电量饱和状态;在光线不利的情况,由直流蓄电池为整个监测装置供电。这种设置比单一的直流蓄电池供电时间要长,保证了监测数据的数量和连贯性。
4、固定锚装置。在实际操作中,会面临着各种极端的气象和水文条件,单纯的依靠漂浮平台和配重体的重量,难以保证监测装置位置的唯一性。因此,本发明设置有固定锚,增强了整个监测装置的稳定性,保证了监测装置在整个监测过程中位置的唯一性。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上进行改进。牵引传动装置3为转盘传动装置。
如图1、2所示,所述牵引传动装置3由圆形齿轮转盘3-1、电机3-2及转速控制器13-1构成;圆形齿轮转盘3-1外侧有凹陷部分,凹陷部分有螺纹凹槽,用于放置牵引线9,通过转速控制器13-1来调节电机3-2的转速,进而控制牵引线9上升或下降的速率;转盘传动装置带动牵引线上升或下降的速率为5 cm/s。
本实施例中:电机为交流变频(直流)电动机。转盘传动装置具有完善的制动和过扭保护功能。圆形齿轮转盘外侧有凹陷部分,凹陷部分有螺纹凹槽,用于放置牵引线,防止在转动过程中牵引线交叉形成死结。通过转速控制器来调节交流变频(直流)电机的转速,进而控制牵引线上升或下降的速率。整个转盘传动装置由直流蓄电池提供电源。转盘传动装置带动牵引线上升或下降的速率为5 cm/s。
本实施例的传动装置采用齿轮运动,其优点如下:1)运行稳定,能较好的控制牵引线上升和下降的速率;2)为了避免牵引线因在缠绕过程中出现死结的问题,在圆形齿轮转盘中间设置有凹槽,凹槽处设置有螺纹状条纹,这种设计的目的是为了使牵引线按照螺纹状条纹有序的缠绕在凹槽处,避免出现牵引线打结的问题。
在实际操作中,通过转盘传动装置,可以实现牵引线的自动上升或者下降,且由于转盘传动装置为齿轮传动,增强了工作的稳定性和牵引线移动的匀速性,这对于本发明监测结果的精度至关重要。此外,由于转盘传动装置可以远程控制,在温跃层可以进行减缓转速,从而进行加密加测。这种装置的设置极大的减少了人工工作时间,提高了实际监测的效率。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上进行改进。所述牵引传动装置3为转筒式卷扬机。如图3所示。
实施例4
使用实施例1中的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置进行监测的检测方法:包括以下步骤:
a)将所述监测装置送至预定监测地点,下放固定锚固定监测装置;
b)开启监测装置的运行开关,调试水温传感器和水压传感器,使其保持在正常的工作状态;
c)岸边基站远程接收通信定位监测装置发送的定位信息,同时远程控制牵引传动装置的运行,并同步接收由数据存储器记录的水温数据和水压数据;
d)在进行水域垂向水温和水压监测时,岸边的基站根据实时回传的数据,进行水深和水温梯度的计算;
e)当水压不发生变化时,牵引传动装置反向旋转,牵引线上升,继续进行水温和水压的监测;
f)监测过程结束,收起固定锚,回收所述监测装置。
实施例5
使用实施例2中的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置进行监测的检测方法:包括以下步骤:
a)将一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置通过船等交通方式送至预定监测地点,下放固定锚固定本监测装置;
b)开启本监测装置的运行开关,调试水温传感器和水压传感器,使其保持在正常的工作状态;
c)岸边基站远程接收GSM/GPRS+GPS模块发送的定位信息,同时远程控制转盘传动装置的运行,并同步接收由数据存储器记录的水温数据和水压数据。
d)在进行湖泊(水库)垂向水温和水压监测的时候,岸边的基站会根据实时回传的数据,进行水深和水温梯度的计算。根据我国《海洋调查规范》的规范,当水深≤200m时,水温梯度超过0.2 ℃/m的水层为温跃层。在测量过程中,当水温梯度超过0.2 ℃/m时,需要对该水层的水温进行加密测量,需要控制转盘传动装置,控制牵引线的上升或下降速率,直至水温梯度不超过0.2 ℃/m。
e)当水压不发生变化时,说明温度传感器已经到达湖泊(水库)底层,此时,转盘传动装置反向旋转,牵引线上升,继续进行水温和水压的监测。在实际监测过程中,需要根据实际湖泊(水库)的大小和精度要求,提前设置好转盘传动装置的运转周期,即每隔多长时间进行一次牵引线的上升-下降工作。
f)当监测过程结束时,通过船等交通方式人为收起固定锚,回收本监测装置。

Claims (10)

1.一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:包括壳体,壳体内设置的通信定位监测装置、电池、牵引传动装置和数据存储器,所述牵引传动装置连接一个穿过壳体底部垂直向下的牵引线,通过牵引传动装置的来控制牵引线的上升或下降,牵引线的末端连接有水温传感器、水压传感器和配重体;壳体底部下端连接有向下延伸的固定锚。
2.根据权利要求1所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:所述通信定位监测装置为GSM/GPRS+GPS模块,GSM/GPRS+GPS模块连接电池和数据存储器,GSM/GPRS+GPS模块与数据存储器之间设置有数据传输控制器,GSM/GPRS+GPS模块连接有传输天线,GSM/GPRS+GPS模块将定位信息、不同水深的垂向水温和水压监测数据实时传输给岸边基站进行记录。
3.根据权利要求1所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:壳体外顶部设置有太阳能电池板,所述电池为直流蓄电池,直流蓄电池与太阳能电池板相连接,直流蓄电池为通信定位监测装置、牵引传动装置、数据存储器、水温传感器、水压传感器提供电源。
4.根据权利要求1所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:牵引线由钢缆、电缆以及信号传输线组成,外侧包有防水层,电缆与电池连接,为水温传感器和水压传感器供电;信号传输线与数据存储器相连接,以将水温传感器和水压传感器监测的水温和水压数据传送给数据存储器。
5.根据权利要求1所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:所述牵引传动装置由圆形齿轮转盘、电机及转速控制器构成;圆形齿轮转盘外侧有凹陷部分,凹陷部分有螺纹凹槽,用于放置牵引线,通过转速控制器来调节电机的转速,进而控制牵引线上升或下降的速率;转盘传动装置带动牵引线上升或下降的稳定速率为5 cm/s。
6.根据权利要求1所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:所述牵引传动装置为转筒式卷扬机。
7.根据权利要求1所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:壳体外设置有漂浮指示灯,所述漂浮指示灯与电池连接,中间设置有开关控制器。
8.根据权利要求1所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置,其特征在于:壳体四周设置有防冲撞缓冲装置。
9.权利要求1~8中任意一项所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
a)将所述监测装置送至预定监测地点,下放固定锚固定监测装置;
b)开启监测装置的运行开关,调试水温传感器和水压传感器,使其保持在正常的工作状态;
c)岸边基站远程接收通信定位监测装置发送的定位信息,同时远程控制牵引传动装置的运行,并同步接收由数据存储器记录的水温数据和水压数据;
d)在进行水域垂向水温和水压监测时,岸边的基站根据实时回传的数据,进行水深和水温梯度的计算;
e)当水压不发生变化时,牵引传动装置反向旋转,牵引线上升,继续进行水温和水压的监测;
f)监测过程结束,收起固定锚,回收所述监测装置。
10.权利要求9所述的便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置的检测方法,其特征在于:在测量过程中,当水温梯度超过0.2 ℃/m时,对该水层的水温进行加密测量,控制牵引传动装置,控制牵引线的上升或下降速率,直至水温梯度不超过0.2 ℃/m。
CN201711097356.1A 2017-11-09 2017-11-09 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法 Pending CN107607227A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711097356.1A CN107607227A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711097356.1A CN107607227A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107607227A true CN107607227A (zh) 2018-01-19

Family

ID=61085967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711097356.1A Pending CN107607227A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107607227A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109959470A (zh) * 2019-04-08 2019-07-02 云南大学 一种水温自动监测及遥测装置
CN113465661A (zh) * 2021-05-25 2021-10-01 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种全自动远程水库水情监测预警装置及其使用方法
CN113847993A (zh) * 2021-08-17 2021-12-28 浙江静远电力实业有限公司 一种自动测温浮标及测温方法
CN113865646A (zh) * 2021-09-27 2021-12-31 中国水利水电科学研究院 一种可同时测量水位水深的地下水水位测量仪
CN114061662A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 镇江市彩林生态农业观光有限公司 一种实时记录数据的深水荷花培育用监测设备及其使用方法
CN115218872A (zh) * 2022-07-11 2022-10-21 广东国信工程监理集团有限公司 一种用于水运工程航道维护的水深测量装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0493732A (ja) * 1990-08-09 1992-03-26 Kaiyo Kagaku Gijutsu Center 光ファイバ水中温度分布測定システム
KR20020089733A (ko) * 2001-05-24 2002-11-30 한국수자원공사 수중데이터 계측용 수중물체 왕복 이동장치
CN2751309Y (zh) * 2004-12-22 2006-01-11 中国科学院南海海洋研究所 一种有站位、深度测量和无线通信功能的海流计
CN101408424A (zh) * 2008-08-18 2009-04-15 上海第二工业大学 水深流速温度垂直连续测量系统
KR101157169B1 (ko) * 2011-03-02 2012-06-20 한국해양연구원 부이형 수중감시장치
CN103245433A (zh) * 2013-04-24 2013-08-14 中国长江三峡集团公司 水库水温的自适应测量装置及测量方法
CN203959706U (zh) * 2014-04-22 2014-11-26 淮海工学院 一种水文绞车实时计深装置
CN104865565A (zh) * 2015-05-21 2015-08-26 浙江大学 一种水下舰壳声呐自动升降回转摇摆检测装置
CN205472040U (zh) * 2016-04-07 2016-08-17 三峡大学 一种半自动便携式收绳器
CN106628003A (zh) * 2016-12-22 2017-05-10 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 一种浮式海洋水文观测仪
CN206235376U (zh) * 2016-12-13 2017-06-09 河海大学 一种测量水深的仪器
CN207317969U (zh) * 2017-11-09 2018-05-04 中国水利水电科学研究院 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0493732A (ja) * 1990-08-09 1992-03-26 Kaiyo Kagaku Gijutsu Center 光ファイバ水中温度分布測定システム
KR20020089733A (ko) * 2001-05-24 2002-11-30 한국수자원공사 수중데이터 계측용 수중물체 왕복 이동장치
CN2751309Y (zh) * 2004-12-22 2006-01-11 中国科学院南海海洋研究所 一种有站位、深度测量和无线通信功能的海流计
CN101408424A (zh) * 2008-08-18 2009-04-15 上海第二工业大学 水深流速温度垂直连续测量系统
KR101157169B1 (ko) * 2011-03-02 2012-06-20 한국해양연구원 부이형 수중감시장치
CN103245433A (zh) * 2013-04-24 2013-08-14 中国长江三峡集团公司 水库水温的自适应测量装置及测量方法
CN203959706U (zh) * 2014-04-22 2014-11-26 淮海工学院 一种水文绞车实时计深装置
CN104865565A (zh) * 2015-05-21 2015-08-26 浙江大学 一种水下舰壳声呐自动升降回转摇摆检测装置
CN205472040U (zh) * 2016-04-07 2016-08-17 三峡大学 一种半自动便携式收绳器
CN206235376U (zh) * 2016-12-13 2017-06-09 河海大学 一种测量水深的仪器
CN106628003A (zh) * 2016-12-22 2017-05-10 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 一种浮式海洋水文观测仪
CN207317969U (zh) * 2017-11-09 2018-05-04 中国水利水电科学研究院 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109959470A (zh) * 2019-04-08 2019-07-02 云南大学 一种水温自动监测及遥测装置
CN113465661A (zh) * 2021-05-25 2021-10-01 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种全自动远程水库水情监测预警装置及其使用方法
CN113465661B (zh) * 2021-05-25 2023-04-14 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种全自动远程水库水情监测预警装置及其使用方法
CN113847993A (zh) * 2021-08-17 2021-12-28 浙江静远电力实业有限公司 一种自动测温浮标及测温方法
CN113865646A (zh) * 2021-09-27 2021-12-31 中国水利水电科学研究院 一种可同时测量水位水深的地下水水位测量仪
CN114061662A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 镇江市彩林生态农业观光有限公司 一种实时记录数据的深水荷花培育用监测设备及其使用方法
CN115218872A (zh) * 2022-07-11 2022-10-21 广东国信工程监理集团有限公司 一种用于水运工程航道维护的水深测量装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107607227A (zh) 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置及监测方法
CN103591941B (zh) 节能型海洋次表层垂直剖面测量系统
CN105438408A (zh) 全方位智能检测浮标
CN106950879B (zh) 一种水库水温信息监测系统及方法
CN205933401U (zh) 自动升降浮岛
CN111521217A (zh) 一种水文、水资源调查评价用数据采集装置
CN103935472A (zh) 动力定位式海洋浮标
CN101891130A (zh) 船速补偿液压绞车及其控制方法
CN207317969U (zh) 一种便携式湖库垂向水温连续实时自动监测装置
US11499875B2 (en) Anti-surge floating body, seawater temperature measuring device and integrated measuring system
CN107643076A (zh) 一种便携式湖库表层流场实时监测装置及其监测方法
Xie et al. A floating remote observation system (FROS) for full seasonal lake ice evolution studies
CN210135978U (zh) 一种基于北斗导航卫星的安全监测系统
CN101891008B (zh) 船速补偿电动绞车
CN208818206U (zh) 一种水下集成式潜标系统
CN209089005U (zh) 一种冰下上层海洋长期定点自动剖面综合观测网系统
CN106836165A (zh) 一种海洋水文观测装置
CN203975153U (zh) 动力定位式海洋浮标
CN115092326A (zh) 一种新型浅海水文气象自动观测系统
CN203364919U (zh) 大型沉箱水位自动监测系统
CN206456513U (zh) 一种用于水文测验的便携式浮标投放装置
CN206394821U (zh) 浮式海洋水文观测装置
CN212585839U (zh) 一种河湖表层水温红外自动监测系统
CN210198599U (zh) 温度链实时观测系统
CN110068311B (zh) 一种高坝大库坝前水域流场监测装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination