CN208607208U - 一种新型岸基水质监测站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型岸基水质监测站，包括：一支撑架，在所述支撑架上设置有太阳能电池板和控制机箱，在所述控制机箱内部设置有太阳能充放电控制器、储能机构、主板控制盒、N个传感器、M个微型流通池和一清洗装置，其中所述太阳能充放电控制器与所述太阳能电池板和所述储能机构连接，所述储能机构与所述主板控制盒连接；在所述主板控制盒的下方安装了M个平行设置的微型流通池，多个微型流通池之间通过串联的方式连接；所述传感器的探头一端接在一微型流通池的内部，另一端则通过电缆与所述主板控制盒连接；所述清洗装置与M个微型流通池连接。本实用新型既能够满足即时清洗传感器探头，又满足系统低功耗的要求。

Description

一种新型岸基水质监测站

技术领域

本实用新型涉及环保监测技术领域，具体地是涉及一种新型岸基水质监测站，应用于河道、湖泊、海洋等环境的水质监测。

背景技术

水质监测站是设立在河流、湖泊、水库、地下水、近岸海域等地点，用于连续监测被监测水体的水质变化情况，实时地记录当前水质状况，及时发现水质异常变化。这些水质监测基本多使用光谱法或者物理传感器的方法来实现对水质参数的测量。这两种方法使用的传感器由于受水质条件的影响，会对维护周期有很高的要求。例如河道里的水可能水质较差，带有油污，一旦附着在传感器探头上，容易对测量结果造成很大影响，严重时甚至无法测量；在雨季，河道、湖泊泥沙浑浊，也容易导致传感器探头被污泥附着；在海洋环境中使用时，受贝壳类生物影响，在传感器上很容易滋生贝壳类，导致传感器无法使用。因此，传感器最好是带清洗装置，能够及时清除附着在传感器上的污泥和杂质。然而，如果要增加清洗装置，势必增加整个监测系统的能源消耗，这对以太阳能供电的系统来说，提出了很高的要求。在满足即时清洗传感器要求的同时，如何将系统能耗降到最低成为关注重点。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型岸基水质监测站。

本实用新型的技术方案是：

一种新型岸基水质监测站，包括：一支撑架，在所述支撑架上设置有太阳能电池板和控制机箱，在所述控制机箱内部设置有太阳能充放电控制器、储能机构、主板控制盒、N个传感器、M个微型流通池和一清洗装置，其中所述太阳能充放电控制器与所述太阳能电池板和所述储能机构连接，所述储能机构与所述主板控制盒连接；在所述主板控制盒的下方安装了M个平行设置的微型流通池，多个微型流通池之间通过串联的方式连接；所述传感器的探头一端接在一微型流通池的内部，另一端则通过电缆与所述主板控制盒连接；所述清洗装置与M个微型流通池连接。

优选地，所述清洗装置包括钢瓶、减压阀、电磁阀、浮子流量计和清洗气路，其中所述清洗气路分别与所述钢瓶和M个微型流通池连接，在所述清洗气路上依次设置有所述减压阀、所述电磁阀和所述浮子流量计。

优选地，所述控制机箱还设有进水管路、蠕动泵和排水气管路，其中所述进水管路与第一个微型流通池连接，所述排水气管路与第M个微型流通池连接。

优选地，在所述主板控制盒上还设有显示面板和按键面板。

优选地，所述控制机箱上还设有GPS天线，所述GPS天线与所述主板控制盒连接。

优选地，所述控制机箱上还设有GSM天线，所述GSM天线与所述主板控制盒连接。

优选地，所述太阳能电池板朝南放置，并与水平方向成一夹角。

优选地，所述钢瓶为不锈钢钢瓶，其内设置有高压气体。

优选地，所述储能机构为锂离子电池。

优选地，所述支撑架为不锈钢支撑架。

采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：

本实用新型所述的新型岸基水质监测站，既能够满足即时清洗传感器探头，又满足系统低功耗的要求。

附图说明

图1为本实用新型所述的新型岸基水质监测站的结构示意图；

图2为本实用新型所述的控制机箱的内部结构示意图；

图3为本实用新型所述的新型岸基水质监测站的控制原理图。

其中：1、控制机箱

2、太阳能电池板

3、支撑架

4、太阳能充放电控制器

5、储能机构

6、GSM天线

7、GPS天线

8、减压阀

9、电磁阀

10、钢瓶

11、显示面板

12、按键面板

13、主板控制盒

14、第一传感器

15、第二传感器

16、第三传感器

17、第四传感器

18、第五传感器

19、蠕动泵

20、微型流通池

21、清洗气路

22、进水管路

23、排水气管路

24、浮子流量计

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，为符合本实用新型的一种新型岸基水质监测站，包括：一支撑架3，在所述支撑架3上设置有太阳能电池板2和控制机箱1，在所述控制机箱内部设置有太阳能充放电控制器4、储能机构5、主板控制盒13、 N个传感器、M个微型流通池20和一清洗装置，其中所述太阳能充放电控制器4与所述太阳能电池板2和所述储能机构5连接，所述储能机构5与所述主板控制盒13连接；在所述主板控制盒13的下方安装了M个平行设置的微型流通池20，多个微型流通池20之间通过串联的方式连接；所述传感器的探头一端接在一微型流通池20的内部，另一端则通过电缆与所述主板控制盒13 连接；所述清洗装置与M个微型流通池20连接。

优选地，所述清洗装置包括钢瓶10、减压阀8、电磁阀9、浮子流量计 24和清洗气路21，其中所述清洗气路21分别与所述钢瓶10和M个微型流通池20连接，在所述清洗气路21上依次设置有所述减压阀8、所述电磁阀9和所述浮子流量计24。

优选地，所述控制机箱还设有进水管路22、蠕动泵19和排水气管路23，其中所述进水管路22与第一个微型流通池20连接，所述排水气管路23与第 M个微型流通池20连接。所述进水管路22的入口端与河道联通，所述排水气管路23的出口端与河道联通。

优选地，在所述主板控制盒13上还设有显示面板11和按键面板12，所述显示面板11优选为液晶显示器。

优选地，所述控制机箱上还设有GPS天线7，所述GPS天线7与所述主板控制盒13连接。

优选地，所述控制机箱上还设有GSM天线6，所述GSM天线6与所述主板控制盒13连接。

优选地，所述太阳能电池板2朝南放置，并与水平方向成一夹角，该夹角优选为0-90°。

优选地，所述钢瓶10为不锈钢钢瓶10，其内设置有高压气体。

优选地，所述储能机构5为锂离子电池。

优选地，所述支撑架3为不锈钢支撑架3。

优选地，M＝N＝5。

在一优选实施例中，所述主板控制盒13还设有一电源，用于当太阳能供电不足时使用。

下面具体阐述本实施例。

1.本实施例的整体功能实施方式如下：

如图1所示，本实施例所述的新型岸基水质监测站主要由不锈钢支撑架3、太阳能电池板2、控制机箱1组成。

不锈钢支撑架3共两根，用来支撑太阳能电池板2。为使太阳能充电效率尽可能地大，应将太阳能电池板2朝南放置，并与水平方向和成一定夹角，用两根不锈钢支撑架3来固定。

控制机箱1主要实现传感器数据的采集、存储、传输；控制清洗装置定时启动实现清洗等功能。控制机箱1由主板控制盒13、传感器、微型流通池 20、锂电池、高压钢瓶10气组成。主板控制盒13用于实现数据采集、存储、传输。

微型流通池20共五个，主要用于安装各种传感器、进水管道口和清洗传感器气路接口；五个微型流通池20之间采用的是串联连接，进口在底部，出口在上方，第五个微型流通池20的出口连接到被测水体，可直接将检测完的水样排到被测水体中。

锂电池用于给主板控制盒13供电。

钢瓶10用来完成间隔清洗传感器，按十分钟清洗一次的要求，需一个月更换一次钢瓶10。

2、太阳能充电方案介绍

如图1所示，采用了两根不锈钢支撑架3来支撑太阳能电池板2，将太阳能电池板2连接到控制机箱1体内的太阳能充放电控制器4上，太阳能充放电控制器4连接到锂离子电池的充电端，锂离子电池的负载端连接到主板控制盒13。为了最大化太阳能电池板2的充电效率，建议将太阳能电池板2朝南放置，以此产生最大电力。

由于采用了串联微型流通池20，蠕动泵19抽水检测耗电大大降低，另外由于钢瓶10清洗传感器几乎不耗电，只有在控制钢瓶10的阀门打开时才消耗很少电能，因此一块100W的太阳能电池板2足以供电。

3、传感器安装方案介绍

如图2所示，在主板控制盒13的下方安装了五个微型流通池20，传感器的探头一端接在流通池内部，用来测量水样参数；另一端则通过电缆将数据传到主板控制盒13，用来向主板控制盒13传输数据。这种安装方式有利于后期的安装维护。五个微型流通池20是通过串联的方式连接，进口设置在底部，出口设置在右上方。

4、传感器清洗方案介绍

如图2所示，在控制机箱1内部放置了一个不锈钢瓶10，内有高压气体，高压气体上连接有减压阀8，减压阀8的后端安装有电磁阀9，电磁阀9的后端安装有浮子流量计24。由于钢瓶10内是高压空气，而对传感器的清洗需要的是低压的空气，因此需要通过减压阀8来调节输出的压力，达到适合的流速和压力。电磁阀9的目的是为了将低压空气密封在减压阀8和电磁阀9之间，在需要清洗的时候，才打开电磁阀9，实现清洗。浮子流量计24的目的，是为了在清洗时，观察流速，同时调节减压阀8，使得流速达到能够有效清洗的流速范围。由于现场安装的传感器的数量是不完全确定的，可能有2-5个传感器，因此流速需要有所不同，通过浮子流量计24和减压阀8，可以调节到理想的流速。在一优选实施例中，设计了五个传感器，如图2中第一传感器14与第一个微型流通池20连接，第二传感器15与第二个微型流通池20 连接，第三传感器16与第三个微型流通池20连接，第四传感器17与第四个微型流通池20连接，第五传感器18与第五个微型流通池20连接。当然，本实施例对传感器数量不做限定，本领域技术人员可以根据实际的使用情况进行必要的调整。

5、控制功能方案介绍

如附图2所示，控制机箱1体内以主板控制盒13为核心，实现了实时液晶显示、按键操作、GPS定位、GPRS无线数据传输、控制钢瓶10定时清洗、以及采集传感器的数据等功能。

如附图3所示，太阳能电池板2连接到太阳能充放电控制器4，太阳能充放电控制器4连接到锂离子电池，锂离子电池供给主板控制盒13供电。主板控制盒13与液晶显示器、按键面板12、GSM天线6、GPS天线7连接，主板控制盒13同时与五个传感器相连，给五个传感器供电和采集五个传感器的数据，五个传感器分别固定在五个微型流通池20中。主板控制盒13通过控制减压阀8和电磁阀9来清洗五个微型流通池20中的传感器探头。主板控制盒13与采水蠕动泵19相连，给蠕动泵19供电并控制蠕动泵19采集水样到五个微型流通池20。

本实施例所述的新型岸基水质监测站，既能够满足即时清洗传感器探头，又满足系统低功耗的要求；采用了压缩空气对串联微型流通池20进行清洗，既满足了低功耗、降低太阳能充电板的压力的要求，同时也满足了后期日常维护的要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种新型岸基水质监测站，其特征在于，包括：一支撑架，在所述支撑架上设置有太阳能电池板和控制机箱，在所述控制机箱内部设置有太阳能充放电控制器、储能机构、主板控制盒、N个传感器、M个微型流通池和一清洗装置，其中所述太阳能充放电控制器与所述太阳能电池板和所述储能机构连接，所述储能机构与所述主板控制盒连接；在所述主板控制盒的下方安装了M个平行设置的微型流通池，多个微型流通池之间通过串联的方式连接；所述传感器的探头一端接在一微型流通池的内部，另一端则通过电缆与所述主板控制盒连接；所述清洗装置与M个微型流通池连接。

2.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述清洗装置包括钢瓶、减压阀、电磁阀、浮子流量计和清洗气路，其中所述清洗气路分别与所述钢瓶和M个微型流通池连接，在所述清洗气路上依次设置有所述减压阀、所述电磁阀和所述浮子流量计。

3.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述控制机箱还设有进水管路、蠕动泵和排水气管路，其中所述进水管路与第一个微型流通池连接，所述排水气管路与第M个微型流通池连接。

4.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：在所述主板控制盒上还设有显示面板和按键面板。

5.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述控制机箱上还设有GPS天线，所述GPS天线与所述主板控制盒连接。

6.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述控制机箱上还设有GSM天线，所述GSM天线与所述主板控制盒连接。

7.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述太阳能电池板朝南放置，并与水平方向成一夹角。

8.如权利要求2所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述钢瓶为不锈钢钢瓶，其内设置有高压气体。

9.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述储能机构为锂离子电池。

10.如权利要求1所述的新型岸基水质监测站，其特征在于：所述支撑架为不锈钢支撑架。