[發明專利]一種水庫水溫信息監測系統及方法

有效

• 申請號: 201710201202.6
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106950879B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 魯帆;肖偉華;宋昕熠
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01K13/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本發明提供了一種水庫水溫信息監測系統及方法，該水庫水溫信息監測系統包括：控制器；無人駕駛船舶，無人駕駛船舶與控制器通過無線方式進行通信；用于獲取待監測水庫內的預設地理位置和預設水位高度位置處對應的水溫信息的水溫信息監測裝置，水溫信息監測裝置與無人駕駛船舶通過無線方式通信，水溫信息監測裝置通過一垂向升降裝置與無人駕駛船舶連接。能夠實現對水庫內不同地理位置和不同水位高度對應處的水溫信息進行自動測量、自動傳輸，以及根據測量到的部分水位高度位置的溫度，獲得在預設地理位置處的各個水位高度對應的溫度。

技術領域

本發明涉及水庫水溫信息獲取領域，尤其是一種水庫水溫信息監測系統及方法。

背景技術

水庫建成后，庫區內流速減小，水深增加，水體面積增大，將引起熱量分布的改變，從而進一步影響庫區內水質和水庫周邊及下游水環境。水庫水體在水文、氣象、地形、地理位置、出水口位置、調度運行方式等多重因素的共同影響下，形成不同的水溫結構。水庫水溫結構可分為分層型和混合型兩類。分層型水庫隨季節變化，上下層水溫發生不同的變化；而混合型水庫全年水庫上下層水溫沒有明顯區別，基本保持天然河流狀態。分層型水庫對水體會造成多方面的影響，例如上層溫水層受水生植物光合作用影響保持著較高的溶解氧含量，而下層冷水層的溶解氧含量較低，易形成厭氧微生物層，從而使得水體中各類離子含量和PH值產生分層現象；對于集水面積較大的水庫，表層水溫的變化還會引起蒸發和水面長波輻射等的較大變化，影響局地氣候；在水庫水溫較高時，水庫放水又可能使下游水體生化需氧量增加，使水質變差，而低溫水的下泄會對下游魚類、農作物產生“冷害”影響；此外，水溫分層還會影響水庫大壩(特別是混凝土壩)的應力分布。因此，實時監控水庫不同位置、不同深度的水溫能為水庫日常管理、運行調度等工作提供可靠的依據，具有十分重要的現實意義。

歐美國家早在20世紀20年代就開始了水庫水溫的監測工作，而我國起步較晚，1960年后才逐步開展。大部分工作以人工測量為主，即根據實際需求使用人力對水庫不同區域、不同深度的水溫進行實時測量。由于水庫面積大，人工測量耗時多，而且人工記錄容易發生誤差，水溫監測的效率一般不高。隨著計算機、自動化、通信等先進技術的發展，水溫自動監測技術也在我國起步。目前，國內已開發建成東江、二灘、新安江、富春江等多個水溫自動監測系統，為研究水庫水溫分層特性及下泄水體沿程水溫變化規律等提供了基本資料，為水電工程建成后環境影響評價和水庫合理分層取水研究工作奠定了基礎。水溫自動監測系統一般布置在水庫壩上和壩下。

壩上站遙測設備整體固定于水體表面，為監測整個斷面水溫分布情況，一般根據各個系統自身環境特性和監測要求分層布置探頭。這種類型的自動監測系統的缺點在于只能對水庫內某一確定的地理位置處的水溫進行監測。

壩下站遙測設備安裝于岸上，移動船體上固定設有監測探頭，監測探頭的另一端深入水體中，壩下遙測站一般根據各水庫情況沿程選擇2-4個出庫完全混合斷面布置。此種類型的自動監測系統能夠對水庫內不同地理位置的水溫進行監測，但由于監測探頭是固定在移動船體上，無法對探頭深入的水位高度進行調節。

并且，通過上述的這些監測設備，在需要對水庫內的各個地理位置處、各個水位高度位置對應的水溫信息，都需要進行實際測量，需要耗費大量的測量時間。

發明內容

本發明實施例要解決的技術問題是提供一種水庫水溫信息監測系統及方法，用以對水庫內的不同地理位置處、部分水位高度位置對應的水溫進行自動測量、自動傳輸，并根據自動測量的部分數據可以實現對水庫內的同一地理位置處、各個水位高度位置對應的垂向水溫信息的獲取。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供的水庫水溫信息監測系統，包括：

控制器；

無人駕駛船舶，所述無人駕駛船舶與所述控制器通過無線方式進行通信；