[發(fā)明專(zhuān)利]一種水體透明度監(jiān)測(cè)裝置、方法以及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710265028.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107228842A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝冬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州賽馳環(huán)境工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/59
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/59
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,賈允

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水體透明度監(jiān)測(cè)裝置、方法以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水是無(wú)色透明的，當(dāng)水體中含泥沙、微生物、懸浮物、有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，水的透明度便會(huì)降低。水的透明度降低不但影響感官性狀，還會(huì)影響水生生物的生活。因此水的透明度也是反映水質(zhì)狀況的一項(xiàng)指標(biāo)。現(xiàn)有技術(shù)中通常使用塞氏盤(pán)(也稱(chēng)薩氏盤(pán))測(cè)量水體的透明度，塞氏盤(pán)是一塊具有一定直徑的圓盤(pán)，圓盤(pán)被相互垂直的直徑平均分為四個(gè)等份，四個(gè)等份中相對(duì)的兩個(gè)等份被涂成黑色，剩余兩個(gè)相對(duì)的等份被涂成白色，如圖1所示。在測(cè)量時(shí)，選擇一自然水域作為測(cè)定對(duì)象，在水體無(wú)直射光照射處將塞氏盤(pán)緩緩沉入水中，當(dāng)賽氏盤(pán)下沉到恰好看不到盤(pán)面的白色時(shí)，測(cè)量賽氏盤(pán)的下沉深度，此數(shù)據(jù)即代表了水體透明度。使用賽氏盤(pán)測(cè)量水體透明度存在許多問(wèn)題，最直觀的一個(gè)問(wèn)題是，不同視力的測(cè)量者在使用賽氏盤(pán)進(jìn)行測(cè)量時(shí)得出的結(jié)果會(huì)有較大差別，在不同的天氣狀況下，塞氏盤(pán)的測(cè)量結(jié)果也會(huì)存在較大的差別。即使同一水體，在不同的深度，一天中的不同時(shí)刻，不同的氣候溫度下，水體透明度也有較大的差別，使用賽氏盤(pán)進(jìn)行水體透明度測(cè)量會(huì)有較大的測(cè)量誤差。

而水體透明度是描述水體光學(xué)性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，與太陽(yáng)輻射、湖水的理化性質(zhì)、懸浮物組成有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是評(píng)價(jià)水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要指標(biāo)，因此，提供一套測(cè)量水體透明度的裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水體透明度準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地測(cè)量成為值得研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種水體透明度監(jiān)測(cè)裝置、方法以及系統(tǒng)。

本發(fā)明的第一方面，提供一種水體透明度監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括：光電傳感器組裝單元，包含光電傳感器，用于接收來(lái)自水體的光信號(hào)；控制和處理電路，用于提供控制信號(hào)，并處理光電傳感器接收到的信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)和處理電路與所述光電傳感器組裝單元可通信耦合連接；所述光電傳感器組裝單元由至少一種光電傳感器組裝模塊組裝而成。

優(yōu)選地，所述控制和處理電路中設(shè)置無(wú)線(xiàn)通信模塊，用于傳輸所述水體透明度監(jiān)測(cè)裝置獲得的監(jiān)測(cè)信息。

優(yōu)選地，所述水體透明度監(jiān)測(cè)裝置包含第一殼體，所述驅(qū)動(dòng)和處理電路設(shè)置于所述第一殼體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述第一殼體包含平衡翼裝置，所述平衡翼裝置用于使所述水體透明度監(jiān)測(cè)裝置處于水體中時(shí)，保持平衡態(tài)。

優(yōu)選地，所述第一殼體包含正方體結(jié)構(gòu)的主體；以及，所述平衡翼裝置包括從所述正方體主體四角向外延伸的四支獨(dú)立的平衡翼。

優(yōu)選地，所述平衡翼的末端設(shè)置有浮力塊。

優(yōu)選地，所述平衡翼的末端設(shè)置有光源。

優(yōu)選地，所述控制和處理電路包含積分單元，用于對(duì)每個(gè)光電傳感器接收到的光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行積分。

本發(fā)明的第二方面，提供一種水體透明度監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括如下步驟：步驟1：獲取光電傳感器組中各光電傳感器的相對(duì)位置關(guān)系；步驟2：獲取光電傳感器組中的光電傳感器在多個(gè)深度接收到的光強(qiáng)度；步驟3：根據(jù)光電傳感器的相對(duì)位置關(guān)系，基于光在液體介質(zhì)中的傳播原理，獲得水體透明度與傳感器接收到的光強(qiáng)之間的關(guān)系；步驟4：根據(jù)所述水體透明度與傳感器接收到的光強(qiáng)之間的關(guān)系，計(jì)算水體透明度的結(jié)果。

本發(fā)明的第三方面提供一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含用戶(hù)終端以及前述的水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，所述用戶(hù)終端與所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置直接通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信連接；或者，所述用戶(hù)終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信與數(shù)據(jù)處理和控制中心連接，數(shù)據(jù)處理和控制中心通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊與所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置通信連接。

本發(fā)明的有益效果：

一、本發(fā)明提供了一種能夠在水體中穩(wěn)定漂浮的結(jié)構(gòu)，能夠自適應(yīng)地調(diào)節(jié)水體波動(dòng)、水生動(dòng)植物對(duì)測(cè)量裝置的影響，測(cè)量精度高。

二、本發(fā)明利用積分模塊，能夠監(jiān)測(cè)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的平均水體透明度監(jiān)測(cè)數(shù)值，結(jié)果精確度高。

三、本發(fā)明利用自帶光源，能夠全天候?qū)崿F(xiàn)對(duì)水體透明度的持續(xù)監(jiān)測(cè)。

四、本發(fā)明提供的模塊式結(jié)構(gòu)，被封裝于各個(gè)模塊中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配容差性強(qiáng)，使于戶(hù)外長(zhǎng)期工作的較惡劣環(huán)境。

五、本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)裝置，利用無(wú)線(xiàn)通信模塊與數(shù)據(jù)中心無(wú)線(xiàn)通信，能夠有效借助數(shù)據(jù)中心與移動(dòng)終端通信的便利性，使用戶(hù)快捷、方便地獲取特定水體的透明度信息。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；

圖1是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

圖2(a)是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的水體透明度測(cè)量裝置。

圖2(b)是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的水體透明度測(cè)量裝置的光電傳感器結(jié)構(gòu)圖。