[實用新型]一種基于北斗浮標的水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720041150.6
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN206440710U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 張哲祥;王涵佳
• 申請（專利權）人: 張哲祥;王涵佳
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N27/08;G01N27/26;G01D21/02
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司31225
• 代理人: 翁惠瑜

技術領域

本實用新型涉及智能監(jiān)測技術領域，尤其是涉及一種基于北斗浮標的水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

近年來，湖水藍藻的治理成為一件棘手的事情，每年夏季高溫之時，許多湖泊都面臨著藍藻爆發(fā)的威脅。比如，2007年5月底，由于太湖藍藻暴發(fā)等原因，導致城市水源地水質(zhì)污染，嚴重影響了當?shù)亟偃f群眾的正常生活，引起社會廣泛關注。

現(xiàn)有治理藍藻爆發(fā)的技術措施主要分三類：(1)治理水體富營養(yǎng)化，逐步消除藍藻生存的基礎，以減慢藍藻生長繁殖速度，逐步減少藍藻爆發(fā)面積，包括控源截污、打撈藍藻、清淤、調(diào)水和生態(tài)修復五類工程技術措施。(2)直接清除藍藻，主要包括打撈清除藍藻、調(diào)水帶走藍藻、清除底泥中的藍藻，也包括部分的植物除藻和魚類食藻等。(3)物聯(lián)網(wǎng)建設在監(jiān)藻治理中已經(jīng)實現(xiàn)了實時智能感知，包括感知水文、感知藍藻湖泛和感知藍藻打撈處理。感知水文是指對湖水飲用水源地、調(diào)水沿線、主要入湖河流的水質(zhì)、水量等水文指標實施實時監(jiān)測。感知藍藻湖泛是指實時感知藍藻、湖泛的發(fā)生、規(guī)模和程度。感知藍藻打撈處理是指進行打撈、處置和利用全過程的定位、跟蹤和監(jiān)控。

雖然經(jīng)過處理后湖泊水生態(tài)健康狀況有所好轉，但多年來始終未形成一個全湖流域的水質(zhì)全天候全天時動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，將水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時發(fā)布和收集，從而實現(xiàn)湖面監(jiān)測的完整技術解決方案。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種基于北斗浮標的水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種基于北斗浮標的水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括北斗浮標、監(jiān)測中心站和監(jiān)測移動終端，所述北斗浮標設有多個，分布設置于待監(jiān)測區(qū)域，所述北斗浮標通過北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與監(jiān)測中心站連接，所述監(jiān)測移動終端與監(jiān)測中心站連接；

所述北斗浮標包括浮標本體以及設置于浮標本體上的處理器、傳感器組、存儲器和供電模塊，所述處理器分別連接傳感器組、存儲器和供電模塊。

所述傳感器組包括pH傳感器、電導率傳感器、溫度傳感器、水位傳感器和重金屬電化學傳感器中的一種或多種。

所述處理器包括北斗一代接收芯片和北斗二代接收芯片。

所述供電模塊包括電池盒、太陽能蓄電池、電池固定板、充電線、太陽能板和充電控制器，所述太陽能蓄電池通過電池固定板固定在所述電池盒內(nèi)，所述太陽能板通過充電線與太陽能蓄電池連接，并固定于所述電池盒上方，所述電池盒固定于浮標本體上，所述充電控制器分別連接太陽能板和太陽能蓄電池，所述太陽能板至少設有一塊。

所述浮標本體上的還設有無線通信模塊，多個北斗浮標通過所述無線通信模塊形成一自組織的多跳路由分布式網(wǎng)絡。

所述無線通信模塊為Zigbee模塊或WiFi模塊。

所述監(jiān)測中心站包括監(jiān)測指揮終端以及分別與所述監(jiān)測指揮終端連接的水質(zhì)情況發(fā)布終端、監(jiān)測預警終端和水質(zhì)數(shù)據(jù)庫服務器，所述監(jiān)測指揮終端通過北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與北斗浮標連接，所述監(jiān)測移動終端與監(jiān)測指揮終端連接。

多個所述北斗浮標分布設置于待監(jiān)測區(qū)域的水下0.5米處、水底以上0.5米處以及每個斜溫層1/2處。

所述北斗浮標上設有一錨接點，該錨接點通過錨鏈固定在待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型采用北斗短報文通信技術對北斗浮標的感知數(shù)據(jù)進行北斗衛(wèi)星鏈路的數(shù)據(jù)傳輸，結合無線傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，高效可靠地實現(xiàn)對太湖水質(zhì)的管理，并將水質(zhì)檢測技術進行分析，采取有效、及時的應對措施，有效的把控水質(zhì)管理，具有以下優(yōu)點：

(1)本實用新型設置有北斗浮標，并通過北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)連接北斗浮標和監(jiān)測中心站，能對待監(jiān)測區(qū)域進行全面定位及監(jiān)測(包括水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測和環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測)，同時監(jiān)測中心站子也可以通過衛(wèi)星遙感技術獲得待監(jiān)測區(qū)域的水文參數(shù)，實現(xiàn)更為全面、可靠的監(jiān)測。

(2)本實用新型北斗浮標中設置有多種傳感器，有利于實現(xiàn)對水質(zhì)的全面監(jiān)測。

(3)本實用新型北斗浮標中同時集成有北斗一代接收芯片和北斗二代接收芯片，同時實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)傳輸和全天侯全天時的定位。

(4)本實用新型北斗浮標還設置有無線通訊模塊，可將無線傳感網(wǎng)和北斗衛(wèi)星定位通信有機地組合起來，實現(xiàn)全區(qū)域監(jiān)測與管理，有助于災情預測與應急。

(5)本實用新型通過對北斗浮標設置位置的限定，提高水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)的可靠性。

(6)本實用新型設置有支持高性能預測計算、海量數(shù)據(jù)存儲的監(jiān)測中心站，為上層應用提供良好硬件支持。