[實(shí)用新型]一種淺水湖泊湖泛自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320097035.2
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN203101370U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳挺峰;朱廣偉;秦伯強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01C13/00
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 徐蓓

本實(shí)用新型屬于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，涉及一種淺水湖泊湖泛自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。

湖泛（亦稱黑水團(tuán)或污水團(tuán)）是指湖泊富營養(yǎng)化水體在藻類大量暴發(fā)、積聚和死亡后，在適宜的氣象、水文條件下，與底泥中的有機(jī)物在缺氧和厭氧條件下產(chǎn)生生化反應(yīng)，釋放硫化物、甲烷和二甲基三硫等硫醚類物質(zhì)，形成褐黑色伴有惡臭的“黑水團(tuán)”，從而導(dǎo)致水體水質(zhì)迅速惡化，損害其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，從而對經(jīng)濟(jì)社會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。例如：發(fā)生在2007年5月底的由湖泛所導(dǎo)致的無錫市飲用水供水危機(jī)事件，使得無錫市近一百萬人飲用水受到危險(xiǎn)，數(shù)以億計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失，使得藍(lán)藻水華引發(fā)的湖泛問題已不再僅僅是一個(gè)簡單的環(huán)境問題，而逐漸成為一個(gè)國際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。同時(shí)，也是影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，及國家、省、市各級政府公信力的一個(gè)重要因素。不過由于湖泛的發(fā)生具有局部和短時(shí)間尺度特點(diǎn)，因此完全依靠傳統(tǒng)的人工采樣方法，無法對水質(zhì)狀況做出快速、實(shí)時(shí)的診斷，也無法捕捉湖泛發(fā)生的全過程。而且傳統(tǒng)的方法常常受制于天氣、人員等條件，監(jiān)測的范圍、頻率和時(shí)段非常有限。以前傳統(tǒng)的人工局部布點(diǎn)監(jiān)測，不管監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)有多密，監(jiān)測的頻率有多高，無論是從空間分布還是時(shí)間序列的角度看，這些監(jiān)測都是“離散”的，往往無法捕捉到湖泛短時(shí)間尺度上濃度和面積的變化。因此，在不能完全根治藻源性湖泛之前，開發(fā)針對湖泛的快速、實(shí)時(shí)、直觀和準(zhǔn)確的技術(shù)，是藻源性湖泛預(yù)測預(yù)警及應(yīng)急處置的必要前提。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種淺水湖泊湖泛自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，解決目前缺乏對淺水湖泊湖泛、尤其是藻源性湖泛連續(xù)、高頻及實(shí)時(shí)長期無人值守監(jiān)測問題。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種淺水湖泊湖泛自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心，所述支撐平臺(tái)包括由若干樁支撐的平臺(tái)；所述供電系統(tǒng)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)供電；所述數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)包括氣象傳感器、水文傳感器、水質(zhì)傳感器、若干水溫及溶解氧傳感器和攝像頭，其中，氣象傳感器通過第一柱安裝在平臺(tái)上；水文傳感器安裝在位于平臺(tái)下方的水平板上；水質(zhì)傳感器安裝在底部及側(cè)面鏤空的套筒內(nèi)并能在套筒內(nèi)隨水位自動(dòng)運(yùn)動(dòng)，套筒安裝在平臺(tái)的下部；若干水溫及溶解氧傳感器分別位于不同層水體內(nèi)，并且均通過的繩索固定，繩索固定在平臺(tái)上；攝像頭通過第二柱安裝在平臺(tái)上；所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)連接，并與數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)采集的各類湖泛信息傳輸給數(shù)據(jù)中心。

采用本實(shí)用新型實(shí)施例的淺水湖泊湖泛自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供直接表征湖泛的圖像、溶解氧、濁度、生物量等信息，同時(shí)可以提供用于預(yù)測預(yù)警的氣象、水文等參數(shù)信息，為準(zhǔn)備預(yù)測及快速反應(yīng)和處置湖泛、尤其是藻源性湖泛提供保障。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的淺水湖泊湖泛自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述平臺(tái)上面鋪設(shè)不銹鋼板，平臺(tái)的一側(cè)設(shè)有梯子，另一側(cè)設(shè)有小型吊機(jī)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述供電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和/或太陽能電池組，以及蓄電池組，其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過第三柱安裝在平臺(tái)上，太陽能電池組、蓄電池組安裝在平臺(tái)上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)和/或太陽能電池組與蓄電池組相連。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述供電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和/或太陽能電池組，以及蓄電池組，其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過第三柱安裝在平臺(tái)上，太陽能電池組、蓄電池組安裝在平臺(tái)上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)和/或太陽能電池組與蓄電池組相連。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述水溫及溶解氧傳感器為3個(gè)，分別懸掛于表層、中層及底層水體。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括接線盒和通信模塊，所述氣象傳感器、水文傳感器、水質(zhì)傳感器、和若干水溫及溶解氧傳感器接入接線盒中，接線盒與蓄電池組和通信模塊相互連接，通信模塊則負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)暫存在本地并通過商用無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)中心。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)中心設(shè)備主要包括一臺(tái)安裝有數(shù)據(jù)庫和發(fā)布網(wǎng)站的服務(wù)器和一臺(tái)用于監(jiān)控的顯示器。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)中心。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括保護(hù)設(shè)施，保護(hù)設(shè)施包括避雷針和/或航標(biāo)燈，避雷針和/或航標(biāo)燈通過第二柱安裝在平臺(tái)上；所述平臺(tái)的四周設(shè)有保護(hù)圍欄，平臺(tái)的外圍還設(shè)立防護(hù)圍樁。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括警示系統(tǒng)，警示系統(tǒng)為在保護(hù)圍欄和防護(hù)圍樁四周懸掛的警示標(biāo)語。