CN210180970U - 一种自带清洗功能的盐度监测结构及带有其的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自带清洗功能的盐度监测结构及包含该结构的监测系统，其中带清洗功能的盐度监测结构对盐度传感器进行清洗和吹喷，有效避免盐度传感器被水质污染，大幅提升了盐度监测精度，确保数据的长期有效性。而监测系统可快速采集河水盐度信息，通过数据处理模块进行盐度传感器参数定期率定提升盐度数据采集精度；系统采用一体化设计、模块化配置，大大缩短盐度监测站点建设周期，降低建站成本，使用和维护方便。

Description

一种自带清洗功能的盐度监测结构及带有其的系统

技术领域

本实用新型属于盐度监测技术领域，涉及河口区盐度监测系统，更为具体的说，是涉及一种自带清洗功能的盐度监测结构及带有其的系统。

背景技术

盐水入侵对水下地形演变具有较大影响，其主要表现在盐淡水的混合对河口区水流、泥沙运动特性及水动力特性的调整有着不可忽视的作用。同时，盐水入侵往往发生在潮汐河口，而这些河口又大都位于沿海平原地区。这些地区人口稠密，工农业生产及航运、交通发达，经济发展较为迅速，人类活动与自然环境密切相关，因此，盐水入侵对于人类的生产及生活有着巨大的影响。近年来沿海开发利用过程中，盐水入侵、盐度等问题一直是各有关部门重点关注的科学问题，而这些问题的解决均需要盐度观测资料作为支撑。建立健全沿海河道盐度监测体系，开展大规模盐度分析是推进沿海经济开发事业发展和经济建设的基础性工作，能够为分析入海河流河口及其近海海域盐度的时空分布和变化规律提供基础数据,为沿海地区的水资源开发、水环境保护、河道整治、海滩综合利用等工程的规划设计和有关科学研究提供依据。

目前沿海盐度采集系统多采用电导率盐度采集方式，但由于采集方式不太成熟，准确率低、故障率高、技术相对落后，在线使用一周不到就会出现采集传感器被水质污染的情况，故无法采集真实有效的数据。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种自带清洗功能的盐度监测结构及包含该结构的监测系统，能够实现盐度信息的长期在线、稳定监测，同时支持多种通讯方式数据实时上传，实现数据的集中存储与管理、数据分析与展示等。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

自带清洗功能的盐度监测结构，包括空气压缩机、自吸式水泵、第一至第四电磁阀，第一至第三截止阀、容器以及管路，所述容器用于放置盐度传感器；所述第一电磁阀一端通过管路与自吸式水泵连接，另一端通过管路与第一截止阀连接，所述第一截止阀通过管路与容器连通，该容器还通过管路与第四电磁阀连通，所述第四电磁阀通过管路连接至排水口；所述第二电磁阀一端通过管路与清洗用水通道连接，另一端通过管路与第二截止阀连接，第二截止阀通过管路分别与容器以及第三截止阀连接，第三截止阀通过管路与第三电磁阀连接，第三电磁阀通过管路与空气压缩机的空气喷吹口相连。

进一步的，所述容器上方具有开口，盐度传感器顶端自容器开口处露出。

一种自带清洗功能的盐度监测系统，包括现地采集站和中心站部分，所述现地采集站包括取用水单元、自清洗单元、数据采集与分析单元、数据处理模块、控制与显示单元、电源模块及数据传输模块，所述数据采集与分析单元、数据处理模块连接、控制与显示单元、数据传输模块依次连接，所述数据采集与分析单元用于与盐度传感器连接，所述控制与显示单元包括触摸屏、控制模块；所述取用水单元、自清洗单元分别与控制模块连接，所述电源模块用于供电；所述中心站部分包括数据存储与应用单元，所述数据传输模块用于与中心站进行通讯；所述取用水单元、自清洗单元采用上述的自带清洗功能的盐度监测结构，所述控制模块用于控制自带清洗功能的盐度监测结构中空气压缩机、自吸式水泵及阀门。

进一步的，还包括辅助单元，所述辅助单元包括以下装置中的任意一种或几种电磁流量计、多功能仪表，所述辅助单元置于监测系统内。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

1.本实用新型提供的一种自带清洗功能的盐度监测系统可快速采集河水盐度信息，通过数据处理模块进行盐度传感器参数定期率定提升盐度数据采集精度；系统采用一体化设计、模块化配置，大大缩短盐度监测站点建设周期，降低建站成本，使用和维护方便。其中的自带清洗功能的盐度监测结构对盐度传感器进行清洗和吹喷，有效避免盐度传感器被水质污染，大幅提升了盐度监测精度，确保数据的长期有效性。

2.本实用新型支持数据的现地实时展示和控制，自动化集成程度高，可对数据采集与传输周期、自清洗周期等进行灵活设置，满足用户各种运行管理需求。系统数据采集与传输模块支持双信道数据传输，可靠性高，支持移动通信、物联网通讯及卫星通讯。

3.本实用新型可实现多监测站点的数据集中存储、管理与应用，支持桌面端、WEB端、移动端等多种方式信息查询与管理，便于运行管理人员第一时间掌握辖区盐度分布状况，提升管理效率和现代化水平。

附图说明

图1为本实用新型提供的自带清洗功能的盐度监测系统整体结构框图。

图2为现地采集部分的控制柜正面示意图。

图3为现地采集部分的控制柜内部结构示意图。

附图标记说明：

触摸屏1，通讯模块2，数据采集仪3，数据处理模块4，空气压缩机5，自吸式水泵6，电源模块7、控制模块8、盐度传感器9，第一截止阀10，第一电磁阀11，第二电磁阀12，第二截止阀13，第三电磁阀15，第四电磁阀16，容器17，柜体18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。本实用新型中所指的连接，不仅包括各种直接或间接的机械连接方式，还包括电连接、数据连接等有线或无线连接方式。

本实用新型提供的自带清洗功能的盐度监测系统，其框架结构如图1所示，包括现地采集站和中心站部分，其中，现地采集站包括取用水单元、自清洗单元、数据采集与分析单元、数据处理模块、控制与显示单元、电源模块及数据传输模块。中心站部分包括数据存储与应用单元，数据存储与应用单元包括服务器、显示器等基础硬件设备，并安装有必备的应用软件(长期在行业内使用的应用软件，可在市场上购买到)。

数据采集与分析单元与盐度传感器连接，用于获取盐度实时监测数据，并对盐度数据进行修正(此为现有技术中即存在的盐度数据处理方式)后传输至数据处理模块。数据处理模块与数据采集与分析单元连接，用于对经过修正的盐度数据校核、处理为盐度标准通讯信号后传输至控制与显示单元。控制与显示单元包括触摸屏、控制模块，控制模块获取标准通讯信号，并能够根据预设数据采集和自清洗周期(此为简单程序，通过内设的定时器实现)对空气压缩机、自吸式水泵进行控制与调节，控制模块包括但不限于单片机或可编程逻辑控制器，本例中控制模块采用PLC。电源模块支持市电供电和太阳能供电两种工作模式。控制模块可通过触摸屏显示相关信息，实现人机交互。控制与显示单元中的控制模块与数据传输模块连接，通过数据传输模块与中心站进行数据交互。数据传输模块支持4G、GPRS、NB-IoT、 Lora、5G、卫星等多种通讯方式，可集成多类型通信芯片，优选具有一主一备双通道。现地采集站可以根据需要设置多个(图1中仅画出了一个典型的现地采集站)，它们均通过各自配置的数据传输模块与中心站进行数据传输，中心站数据存储与应用单元支持多个现地监测站的数据集中收集、存储、管理与应用。本例中，数据采集与分析单元和数据传输模块各自独立设置，数据采集与分析单元采用不具备通讯功能的数据采集仪，根据需要，也采用集成数据采集与通讯功能为一体的数据采集仪。数据采集仪可按照预设采集周期定时向中心站发送数据，也可根据中心站控制指令发送数据。

进一步的，现地采集部分还包括辅助单元，辅助单元包括电磁流量计、多功能仪表等计量装置，电磁流量计、多功能仪表置于监测系统内，用于采集流量数据及其他辅助数据并传输至控制模块。

图2、图3为现地采集部分的现场安装示意图，其中，各部件均安装在图中所示的柜体1 8中。图2为柜体正面示意图，触摸屏1、通讯模块2、数据采集仪3、数据处理模块4均设置在柜体中且部分露出于柜体表面，便于操作。柜体18上还设置有空气压缩机5和自吸式水泵6，它们均由控制模块进行控制，其操作面板也露出于柜体表面，方便操作。图3为柜体内部结构示意图，电源模块7、控制模块8、取用水单元、自清洗单元均设置在柜体内。取用水单元、自清洗单元由一些具体的元器件组成，并有彼此复用的部分，我们称之为自带清洗功能的盐度监测结构。如图3所示，柜体内设置有盐度传感器9、截止阀(10、13、14)、电磁阀(11、12、15、16)、管路。具体的说，盐度传感器9设置在一容器17内，容器17上方具有开口，盐度传感器9顶端自容器开口处露出。容器也可以为足够容纳盐度传感器的管路。第一电磁阀11一端通过管路与自吸式水泵连接，另一端通过管路与第一截止阀10连接，第一截止阀10通过管路与容纳盐度传感器9的容器连通，该容器还通过管路与第四电磁阀16 连接，第四电磁阀16通过管路连接至排水口。第二电磁阀12一端通过管路与自来水或纯净水供水通道连接，另一端通过管路与第二截止阀13连接，第二截止阀13通过管路分别与容器17以及第三截止阀14连接，第三截止阀14通过管路与第三电磁阀15连接，第三电磁阀 15通过管路与空气压缩机的空气喷吹口相连。上述第一电磁阀11、第一截止阀10、第四电磁阀16及其间连接的管路构成了取用水单元，而第二电磁阀12、第二截止阀13、第三截止阀14、第三电磁阀15及其间连接的管路构成了自清洗单元，显然取用水单元和自清洗单元共用部分排水通道，即第四电磁阀16及部分管道。

数据处理模块4在出厂前或现场完成后进行盐度传感器9的参数率定，进行盐度测量时通过触摸屏1、控制模块8开启自吸式水泵6、第一电磁阀11、第四电磁阀16，盐度传感器9完成盐度的监测，测量完毕后关闭自吸式水泵6、第一电磁阀11、第四电磁阀16。同时，通过触摸屏1、控制模块8可对循环时间进行设置。

而自清洗单元工作流程如下：通过触摸屏1、控制模块8开启第二电磁阀12、第四电磁阀16，用自来水或纯净水对盐度传感器9进行冲洗，冲洗完毕后关闭第二电磁阀12，打开第三电磁阀15，利用空气压缩机5对盐度传感器9探头进行吹喷。自清洗单元冲洗时间、空气压缩机5吹喷时间均可通过触摸屏1、控制模块8进行设置。

本实用新型所述自带清洗功能的盐度监测系统盐度数据采集与自清洗循环周期均可通过控制模块灵活设置。这属于早已实现的简单程序，本实用新型无需对软件进行改进。

在本实用新型中，通讯模块2与数据采集仪3可分别设置，也可为集成式一体化数据采集与传输模块，

在本实用新型中，供电模块支持太阳能供电和市电供电两种供电模式

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.自带清洗功能的盐度监测结构，其特征在于：包括空气压缩机、自吸式水泵、第一至第四电磁阀，第一至第三截止阀、容器以及管路，所述容器用于放置盐度传感器；所述第一电磁阀一端通过管路与自吸式水泵连接，另一端通过管路与第一截止阀连接，所述第一截止阀通过管路与容器连通，该容器还通过管路与第四电磁阀连通，所述第四电磁阀通过管路连接至排水口；所述第二电磁阀一端通过管路与清洗用水通道连接，另一端通过管路与第二截止阀连接，第二截止阀通过管路分别与容器以及第三截止阀连接，第三截止阀通过管路与第三电磁阀连接，第三电磁阀通过管路与空气压缩机的空气喷吹口相连。

2.根据权利要求1所述的自带清洗功能的盐度监测结构，其特征在于：所述容器上方具有开口，盐度传感器顶端自容器开口处露出。

3.一种自带清洗功能的盐度监测系统，其特征在于：包括现地采集站和中心站部分，所述现地采集站包括取用水单元、自清洗单元、数据采集与分析单元、数据处理模块、控制与显示单元、电源模块及数据传输模块，所述数据采集与分析单元、数据处理模块连接、控制与显示单元、数据传输模块依次连接，所述数据采集与分析单元用于与盐度传感器连接，所述控制与显示单元包括触摸屏、控制模块；所述取用水单元、自清洗单元分别与控制模块连接，所述电源模块用于供电；所述中心站部分包括数据存储与应用单元，所述数据传输模块用于与中心站进行通讯；所述取用水单元、自清洗单元采用上述的自带清洗功能的盐度监测结构，所述控制模块用于控制自带清洗功能的盐度监测结构中空气压缩机、自吸式水泵及阀门。

4.根据权利要求3所述的自带清洗功能的盐度监测系统，其特征在于：还包括辅助单元，所述辅助单元包括以下装置中的任意一种或几种电磁流量计、多功能仪表，所述辅助单元置于监测系统内。

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