CN207570584U - 一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，与远端的数据中心无线连接，包括外壳和安装在外壳内的防水主机，所述防水主机内设置有电源模块以及与电源模块电路连接的控制模块、数据采集模块、数据存储模块、水文检测模块、水质检测模块、通讯模块；所述电源模块包括与控制模块电路连接的电源逆变器以及设置在终端设备外且与电源逆变器连接的水力发电装置；所述通讯模块包括与远端数据中心连接的GPRS无线数据传输单元和PLC远程控制单元。本实用新型采用GPRS无线数据传输单元和PLC远程控制单元实现终端设备的遥测遥控，同时就地取材采用被测水域进行水力发电对遥测遥控终端设备进行供电，减少电力检修和电力传输损耗，节约了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及水文水资源数字管理装置技术领域，具体涉及一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备。
背景技术
水文、水资源监测是保证江河、湖泊及水库环境安全的重要手段。水文监测的主要务是测定江河湖库降雨量、水位、流量等水文要素自然变化的情况，它是一项基础和前期工作，是防汛抗旱的耳目和参谋，其质量和精度将直接影响水情信息的实时性和准确性，影响防汛抗旱决策的科学性。水质监测的常规参数为电导率、温度、pH、溶解氧及营养盐浓度等。水文、水质监测的重点在于对各参数的发生、发展及变化进行实时监测和分析，为开展防洪防旱防污工作提供信息依据。随着社会经济的快速发展，对水文、水质信息不断提出新的要求，观测项目和内容不断增加，进而对观测手段、方法及监测技术研发和应用提出越来越高的要求。
传统的监测方法靠定时、定点的人工现场监测记录水文数据，以人工现场采样、实验室仪器分析为主要手段进行环境水质监测。传统方法存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映水文、水质变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水环境管理的需求。此外，人为因素常常造成对水情的延误和错误的判断，给测量和控制带来了一定的麻烦和不便，无论从时间和资金上都将造成很大的浪费。
随着电子信息技术的发展，环境参数传感器(水温传感器、水位传感器、气温传感器等)和水质参数传感器(如溶解氧传感器、pH传感器、盐度传感器等)在水环境监测中日益得到广泛应用。使得监测数据更加快速、准确、可靠。对于常规的水环境要素监测，一般的自动监测仪多为手持式和固定式，长期在线监测方式多用于大型浮标和监测平台。对于偏远地区和小型湖泊、河流和水库仍然需要人工到达现场进行监测，存在很多不便之处。
目前，我国水文水资源监测主要依附于各级水环境检测实验室，水环境监督和管理部门的水质信息传递、处理过程比较慢，管理水平和工作效率较低，无法及时掌握突发性水污染事故以及洪水淹没、河流断流后的复流、污水闸坝调度与水库调度等重要水利过程的水质突变情况。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术，提供一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，能够用于湖泊、河流及水库的水文水资源数据的长期监测和测定参数的即时获取，且可以通过远程控制终端设备，实现终端设备的遥测遥控。
本实用新型提供的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，与远端的数据中心无线连接，其技术方案为：所述防水主机内设置有电源模块以及与电源模块电路连接的数据采集模块、数据存储模块、水文检测模块、水质检测模块、通讯模块、控制模块。
所述电源模块与控制模块、数据存储模块、水文检测模块、水质检测模块、通讯模块相连，为终端设备内各模块提供电源；所述电源模块包括与控制模块电路连接的电源逆变器以及设置在终端设备外且与电源逆变器连接的水力发电装置；
所述控制模块与数据采集模块、数据存储模块、通讯模块连接，用于控制数据采集模块采集到的检测数据保存到数据存储模块中，并通过通讯模块传输到远端的数据中心；
所述水文检测模块与数据采集模块连接，用于测量水文参数并传输给数据采集模块；
所述水质检测模块包括与数据采集模块连接的水质传感单元和与水质传感单元连接用于水质检测取样的水泵组件，所述水质传感单元用于采集水质参数并传输给数据采集模块；
所述数据采集模块，用于接收水文检测模块和水质传感单元各传感器传输的各类测量数据，同时将模拟量电压和电流值转化成数字量。
所述通讯模块与数据采集模块和控制模块相连，包括与远端数据中心连接的GPRS无线数据传输单元和PLC远程控制单元，用于传输数据采集模块采集到的检测数据和接收数据中心的远程控制。
所述电源模块还包括蓄电池和与蓄电池连接的电源管理单元，所述蓄电池与电源逆变器、控制模块电路连接，所述电源管理单元与控制模块连接。当气候炎热，被测水域水量或水位下降时，水力发电装置发电量不足或者无法进行发电时，控制模块切换终端设备供电途径，通过蓄电池对终端设备内各模块进行供电。水量或水位上升时，控制模块切换终端设备供电途径，水力发电装置恢复供电，并对蓄电池进行充电，做能量储备。电源模块中增设蓄电池解决了由于被测水域水量或水位时，水力发电装置无法进行供电的问题。此外，采用水力发电装置单独对终端设备进行供电避免天气恶劣时电力断电，不能及时反馈水文水资源信息的问题，同时节约了电力资源。特别是对设置在偏远无人地区的水域进行监测的终端设备，采用电力供电损耗大，检修困难，因此采用水力发电减少了电力供电的人员检修、设备投入和电力传输过程中的损耗，节约了成本。
进一步地，所述防水主机上设置有与控制模块电路连接的电子显示面板，所述电子显示面板上设置有显示屏和用于切换显示屏信息显示的若干功能按键，方便工作人员现场查看终端设备信息和数据采集模块采集到的数据信息。所述电子显示面板上密封有一层与防水主机外表面紧密贴合的防水膜。
所述水文检测模块包括均与数据采集模块连接的用于采集被测水域水流流量流速的声学多普勒剖面流速仪、用于采集被测水域水温的水温传感器、用于采集被测水域水位的水位计、用于采集被测水域降水量的雨量计，所述声学多普勒剖面流速仪、水温传感器、水位计、雨量计均设置在外壳外。
所述水质检测单元包括均与数据采集模块连接的用于采集被测水域水质的pH值传感器、溶氧传感器、电导率传感器、叶绿素传感器、营养盐传感器。
进一步地，所述数据采集模块内包括预警模块，所述预警模块与控制模块、通讯模块连接。当所述水文、水质参数达到或超过一预设水情报警阈值时，通讯模块通过无线网络向数据中心发送报警信息。所述预警模块还可以内置故障自检系统，定期对终端设备进行模块电路故障检查，并将检查结果发送至数据中心，避免终端数据故障致使险情无法及时发现，造成更大生命财产损失。
进一步地，所述终端设备还设置有与控制模块、数据存储模块连接的视频监测模块用于检测设备终端周围环境的视频监测模块，所述视频监测模块还可以与预警模块连接达到终端设备防盗警报的效果。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型提供的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备采用GPRS无线数据传输单元和PLC远程控制单元实现了终端设备的遥测遥控，同时就地取材采用被测水域进行水力发电对遥测遥控终端设备进行供电，减少了电力检修和电力传输损耗，节约了成本。
(2)本实用新型提供的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备还设置与预警模块，用于水情报警。本实用新型还设置有用于检测设备终端周围环境的视频监测模块，所述视频监测模块与预警模块连用，可以实现终端防盗警报的效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例1模块结构图；
图2是本实用新型实施例2模块结构图；
图中，1—电源模块，2—控制模块，3—数据采集模块，4—数据存储模块，5—水文检测模块，6—水质检测模块，7—通讯模块，8—电子显示面板，9—视频监测模块，10—预警模块，11—电源逆变器，12—水力发电装置，13—蓄电池，14—电源管理单元，51—声学多普勒剖面流速仪，52—水温传感器，53—水位计，54—雨量计，61—水质检测单元，62—取样组件，63—溶氧传感器，64—电导率传感器，65—叶绿素传感器，66—营养盐传感器，67— pH值传感器，71—GPRS无线数据传输单元，72—PLC远程控制单元。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，本实用新型提供的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，与远端的数据中心无线连接，其技术方案为：所述防水主机内设置有电源模块1以及与电源模块1 电路连接的数据采集模块3、数据存储模块4、水文检测模块5、水质检测模块6、通讯模块 7、控制模块2
所述电源模块1与控制模块2、数据存储模块4、水文检测模块5、水质检测模块6、通讯模块7相连，为终端设备内各模块提供电源；所述电源模块1包括与控制模块2电路连接的电源逆变器11以及设置在终端设备外且与电源逆变器11连接的水力发电装置12；
所述控制模块2与数据采集模块3、数据存储模块4、通讯模块7连接，用于控制数据采集模块3采集到的检测数据保存到数据存储模块4中，并通过通讯模块7传输到远端的数据中心；
所述水文检测模块5与数据采集模块3连接，用于测量水文参数并传输给数据采集模块3；所述水质检测模块6包括与数据采集模块3连接的水质传感单元和与水质传感单元连接用于水质检测取样的取样组件62，所述水质传感单元用于采集水质参数并传输给数据采集模块 3，所述取样组件62包括用于采集被测水域样品的水泵以及将水泵抽取的水样品输送至水质传感单元的管道系统，所述水泵进水口处设置有用于过滤固体杂质的过滤装置；
所述数据采集模块3，用于接收水文检测模块5和水质传感单元各传感器传输的各类测量数据，同时将模拟量电压和电流值转化成数字量。
所述通讯模块7与数据采集模块3和控制模块2相连，包括与远端数据中心连接的GPRS无线数据传输单元71和PLC远程控制单元72，用于传输数据采集模块3采集到的检测数据和接收数据中心的远程控制。
所述水文检测模块5包括均与数据采集模块3连接的用于采集被测水域水流流量流速的声学多普勒剖面流速仪51、用于采集被测水域水温的水温传感器52、用于采集被测水域水位的水位计53、用于采集被测水域降水量的雨量计54，所述声学多普勒剖面流速仪51、水温传感器52、水位计53、雨量计54均设置在外壳外。
所述水质检测单元61包括均与数据采集模块3连接的用于采集被测水域水质的pH值传感器63、溶氧传感器63、电导率传感器64、叶绿素传感器65、营养盐传感器66。
所述防水主机上设置有与控制模块2电路连接的电子显示面板8，所述电子显示面板 8上设置有显示屏和用于切换显示屏信息显示的若干功能按键，方便工作人员现场查看终端设备信息和数据采集模块3采集到的数据信息。所述电子显示面板8上密封有一层与防水主机外表面紧密贴合的防水膜。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进行改进，其改进之处在于：如图2所示，所述电源模块1 还包括蓄电池13和与蓄电池13连接的电源管理单元14，所述蓄电池13与电源逆变器11、控制模块2电路连接，所述电源管理单元14与控制模块2连接。当气候炎热，被测水域水量或水位下降时，水力发电装置12发电量不足或者无法进行发电时，控制模块2切换终端设备供电途径，通过蓄电池13对终端设备内各模块进行供电。水量或水位上升时，控制模块2切换终端设备供电途径，水力发电装置12恢复供电，并对蓄电池13进行充电，做能量储备。电源模块1中增设蓄电池13解决了由于被测水域水量或水位时，水力发电装置12无法进行供电的问题。此外，采用水力发电装置12单独对终端设备进行供电避免天气恶劣时电力断电，不能及时反馈水文水资源信息的问题，同时节约了电力资源。特别是对设置在偏远无人地区的水域进行监测的终端设备，采用电力供电损耗大，检修困难，因此采用水力发电减少了电力供电的人员检修、设备投入和电力传输过程中的损耗，节约了成本。
所述数据采集模块3内包括预警模块10，所述预警模块10与控制模块2、通讯模块7连接。当所述水文、水质参数达到或超过一预设水情报警阈值时，通讯模块7通过无线网络向数据中心发送报警信息。所述预警模块10还可以内置故障自检系统，定期对终端设备进行模块电路故障检查，并将检查结果发送至数据中心，避免终端数据故障致使险情无法及时发现，造成更大生命财产损失。
所述终端设备还设置有与控制模块2、数据存储模块4连接的视频监测模块9用于检测设备终端周围环境的视频监测模块9，所述视频监测模块9还可以与预警模块10连接达到终端设备防盗警报的效果。
本实施例中其他部分与实施例1基本相同，故不再一一赘述。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，与远端的数据中心无线连接，包括外壳和安装在外壳内的防水主机，其特征在于：所述防水主机内设置有电源模块(1)以及与电源模块(1)电路连接的控制模块(2)、数据采集模块(3)、数据存储模块(4)、水文检测模块(5)、水质检测模块(6)、通讯模块(7)；所述控制模块(2)与数据采集模块(3)、数据存储模块(4)、通讯模块(7)连接；所述水文检测模块(5)与数据采集模块(3)连接；所述水质检测模块(6)包括与数据采集模块(3)连接的水质检测单元(61)和与水质检测单元(61)连接用于水质检测取样的取样组件(62)；所述电源模块(1)包括与控制模块(2)电路连接的电源逆变器(11)以及设置在终端设备外且与电源逆变器(11)连接的水力发电装置(12)；所述通讯模块(7)包括与远端数据中心连接的GPRS无线数据传输单元(71)和PLC远程控制单元(72)。
2.根据权利要求1所述的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，其特征在于：所述电源模块(1)还包括蓄电池(13)和与蓄电池(13)连接的电源管理单元(14)，所述蓄电池(13)与电源逆变器(11)、控制模块(2)电路连接，所述电源管理单元(14)与控制模块(2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，其特征在于：所述防水主机上设置有与控制模块(2)电路连接的电子显示面板(8)，所述电子显示面板(8)上设置有显示屏和用于切换显示屏信息显示的若干功能按键。
4.根据权利要求3所述的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，其特征在于：所述电子显示面板(8)上密封有一层与防水主机外表面紧密贴合的防水膜。
5.根据权利要求1所述的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，其特征在于：所述水文检测模块(5)包括均与数据采集模块(3)连接的声学多普勒剖面流速仪(51)、水温传感器(52)、水位计(53)、雨量计(54)，所述声学多普勒剖面流速仪(51)、水温传感器(52)、水位计(53)、雨量计(54)均设置在外壳外。
6.根据权利要求1所述的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，其特征在于：所述水质检测单元(61)包括均与数据采集模块(3)连接的pH值传感器(67)、溶氧传感器(63)、电导率传感器(64)、叶绿素传感器(65)、营养盐传感器(66)。
7.根据权利要求1所述的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，其特征在于：所述终端设备还设置有用于检测设备终端周围环境的视频监测模块(9)，所述视频监测模块(9)与控制模块(2)、数据存储模块(4)连接。
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备，其特征在于：所述数据采集模块(3)内包括预警模块(10)，所述预警模块(10)与控制模块(2)、通讯模块(7)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721261621.0U CN207570584U (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201721261621.0U CN207570584U (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN207570584U true CN207570584U (zh) | 2018-07-03 |
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ID=62694604
Family Applications (1)
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| CN201721261621.0U Active CN207570584U (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种测量水文水资源的数字遥测遥控数字终端设备 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN207570584U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109506631A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-22 | 湖南长高思瑞自动化有限公司 | 基于物联网的水文监测系统 |
| CN111811575A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-23 | 河南省南阳水文水资源勘测局 | 一种水文设备远程监测系统 |
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2017
- 2017-09-28 CN CN201721261621.0U patent/CN207570584U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109506631A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-22 | 湖南长高思瑞自动化有限公司 | 基于物联网的水文监测系统 |
| CN111811575A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-23 | 河南省南阳水文水资源勘测局 | 一种水文设备远程监测系统 |
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Denomination of utility model: A digital telemetry and remote control digital terminal equipment for measuring hydrology and water resources Effective date of registration: 20210804 Granted publication date: 20180703 Pledgee: Zheshang Bank Co.,Ltd. Chengdu Branch Pledgor: CHENGDU WANJIANG GANGLI TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021510000169 |
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