CN204854800U - 一种水文水质在线监测及预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水文水质在线监测及预警系统，包括监测端和客户端，两者通过无线网络发送/接收监测数据，监测端包括：太阳能供电系统，将太阳能转化为电能提供给监测端，传感器系统，测量水文、水质、气象这三大环境因素，数据采集系统将采集的数据通过无线通讯网络发送给客户端。本实用新型能够对水文、水质、气象三大环境因素进行长期在线监测，提供及时、全面的环境气象数据。

Description

一种水文水质在线监测及预警系统

技术领域

本实用新型涉及水文水质以及气象研究技术领域，具体来说，本实用新型涉及一种水文水质在线监测及预警系统。

背景技术

水文水质在线监测以及预警系统是一种长期实时监测各类水文水质参数的系统集成，运用现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和网络组成的一个综合性的在线自动监测体系。可尽早发现水文水质的异常变化，为防止下游水质污染迅速做出预警预报，及时追踪污染源，从而为管理决策服务。该系统可以通过多种通讯方法与计算机进行通讯，或储存的数据作日后传送，可以减少检测人员的工作量，提高观测时效和质量。

水文水质自动监测在国外起步较早，我国在水文水质自动监测、移动快速分析等预警预报体系建设方面尚处于探索阶段。1998年以来，我国已先后在七大水系的10个重点流域建成了100个国家地表水水文水质自动监测站，各地方根据环境管理需要，也陆续建立了400多个地方级地表水水文水质自动监测站，实现了水文水质自动监测周报。目前国内所用的自动化监测系统多为国外进口设备，在制造上已不能满足快速发展的水文水质监测的需要，因此，国产化水文水质在线监测及预警系统有广阔的开发前景和潜在的销售市场。

水文水质在线监测及预警系统可以实现监测自动化、实现水污染的预警预报，对于防止污染事件的进一步发展可起到至关重要的作用；还可以实现水质信息的在线查询和共享，可快速为问题决策提供科学依据。经过多年的探索与实验，我国对水文水质监测工作有了丰富的经验，但是仍然存在一些缺陷需要完善。传统的系统结构为集中式，数据采集器必须与固定的传感器匹配，系统对不同类型的传感器兼容性不高，不适用于传感器的替换或增加。在对系统进行改造和升级换代时，应当以丰富的经验为基础，以实际业务需求为参考，研制国际领先的水文水质在线监测及预警系统。

发明内容

在长期的水文水质系统监测中，气象因素对水文水质有重要的影响。空气温度、降水、湿度、日照、风向、风速、各类水质等是重要的生态因子，这些因素不仅有日变化、月变化、季节变化特征，同时也有年变化的规律。对这些水文、水质、气象因素进行长期监测，归纳其变化规律对水生态变化情况、水资源的综合利用，水利工程的修建等方面具有十分重要的意义。

本实用新型在于研究开发一种新型的水文水质在线监测及预警系统，该系统能同时监测水文、水质、气象这三类参数，通过远程数据传输，能在无人监管的条件下长期监测数据，大大节约了时间、人力的消耗，提高对水质气象监测的工作效率。

(1)本实用新型有三大测量模块，包括水文、水质、气象。气象模块可以测量风速、风向、太阳辐射、降雨量、空气温度、相对湿度、紫外辐射等参数；水质模块可以测量pH值、溶解氧、电导率盐分、浊度等参数；水文模块可以测量水位、流速、水温等参数；气象模块可以测量风速、风向、太阳辐射、降雨量、空气温度、相对湿度、紫外辐射等参数。

(2)本实用新型是一套完整的农业气象系统，适合农业生产、科研和标准测量，可以根据不同测量参数的需要，灵活组合，增加或者减少不同类型的传感器，系统支持外接大容量存储卡，可以根据需要扩大外部数据存储。支持GPRS数据传输，将数据实时发送给终端用户，另外系统支持太阳能供电方式，在无人值守的情况下仍然能正常运行。

(3)本实用新型通过网络服务功能，可以对多个监测点实现有效的水质气候监控管理，开发自动气象监测预警系统，对分布于各地不同区域气象站进行远程监控，实现气象数据采集、异常报警、统计分析等功能。

本实用新型是一种多参数的水文、水质、气象测量系统，通过灵活组合各类传感器测量不同的水文、水质、气象参数，可以同时对多个监测点进行远程测量、数据分析和控制预警，实现对水文、水质、气象参数的全面测量，并且对自然灾害进行及时预警，该系统可以广泛地运用于农业生产和科学研究等方面，有效地提高数据测量和分析的工作效率，减少劳动的成本。

附图说明

图1是本实用新型一种水文水质在线监测及预警系统模块结构图。

具体实施方式

本实施例提供了如图1所示的一种水文水质在线监测及预警系统，包括太阳能供电系统13、传感器系统12、数据采集器4、无线通讯模块5、天线6、无线网络通讯7、客户端11。

太阳能供电系统13与传感器系统12、数据采集器4、无线通讯模块5相连提供电能。太阳能供电系统13包括太阳能电板1、太阳能控制器2、蓄电池组3。其中太阳能电板1将太阳能转化为电能，蓄电池组3储存电能，太阳能控制器2将太阳能板1转化的电能储存到蓄电池组3上，蓄电池组3输出的电力稳压后向传感器系统、数据采集模块、无线通讯模块供电。

传感器系统12与太阳能供电系统13相连，包括水文模块8、水质模块9、气象模块10，其中水文模块8可以测量水位、流速、水温等参数；水质模块9测量pH值、溶解氧、电导率盐分、浊度等参数；气象模块10可以测量风速、风向、太阳辐射、降雨量、空气温度、相对湿度、紫外辐射等参数。

数据采集模块4与太阳能供电系统13、传感器系统12、天线通讯模块5相连，采集并储存传感器系统12检测的数据。

无线通讯模块5将数据采集器4采集到的数据借助天线6经由无线通讯网络7传输给客户端7进行软件分析。

客户端软件分析11接收数据采集器4采集的数据，通过长期的数据监测，对数据进行软件分析，提供水文、水质以及气象测量的预警。

本实用新型是一种新型的水文水质在线监测及预警的系统，可以通过长期实时监测各类水文、水质、气象参数，并对这些指标进行及时预警。

Claims (6)

1.一种水文水质在线监测及预警系统，其特征在于，包括：

传感器系统(12)测量三大系统的数据，该系统包括水文模块(8)、水质模块(9)、气象模块(10)；

太阳能供电系统(13)，将太阳能转化为电能提供给整个系统；

数据采集器(4)，记录传感器系统检测到的数据，将数据通过无线通讯网络传输给最终用户，通过计算机分析，对水文、水质和气象进行在线预警。

2.根据权利要求书1所述的水文水质在线监测及预警系统，传感器系统包括：

水文模块(8)，用于测量水文指标；

水质模块(9)，用于测量水质指标；

气象模块(10)，用于测量气象指标。

3.根据权利要求2所述的水文水质在线监测及预警系统，其特征在于，所述的水文模块(8)包括：

水位传感器，测量水位指标；

流速传感器，测量流速指标；

水温传感器，测量水文指标。

4.根据权利要求2所述的水文水质在线监测及预警系统，其特征在于，所述的水质模块(9)，包括：

pH电极，测量pH值指标；

溶解氧电极，测量溶解氧指标；

电导率盐分传感器，测量电导率盐分指标；

浊度传感器，测量浊度指标。

5.根据权利要求2所述的水文水质在线监测及预警系统，其特征在于，所述的气象模块(10)包括：

风速传感器，测量风速指标；

风向传感器，测量风向指标；

太阳辐射传感器，测量太阳辐射指标；

降雨量传感器，测量降雨量指标；

空气温度传感器，测量空气温度指标；

相对湿度传感器，测量相对湿度指标；

紫外辐射传感器，测量紫外辐射指标。

6.根据权利要求1所述的水文水质在线监测及预警系统，其特征在于，所述数据采集器(4)与传感器系统(12)相连，采集各传感器系统的数据，无线通讯模块(5)与数据采集器(4)相连，通过无线通讯网络将数据发送给客户端。