[發(fā)明專利]一種大型深水庫壩前垂向水溫實時監(jiān)測裝置及方法

在審

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• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108680282A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 秦蕾蕾;李克鋒;梁瑞峰;王遠銘
• 申請（專利權）人: 四川大學;中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: G01K13/02
• 分類號: G01K13/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發(fā)明涉及一種大型深水庫壩前垂向水溫實時監(jiān)測裝置及方法，它包括用于承載整個監(jiān)測裝置的浮島，所述浮島固定在水庫壩前的指定位置，在浮島的下方連接有用于水溫實時監(jiān)測的溫度鏈；所述的溫度鏈根據庫區(qū)的不同溫度結構設定分布式的溫度探頭安裝水深；所述溫度鏈的末端連接有配重；沿溫度鏈依次設置有多個水深儀；所述浮島上安裝有用于監(jiān)測氣壓的大氣壓計；所述溫度鏈與安裝在浮島上的主機相連；所述主機通過無線傳輸系統與遠程監(jiān)控室相連，并傳輸實時監(jiān)測數據。該監(jiān)測裝置及方法能夠實現長期、連續(xù)的壩前垂向水溫分布規(guī)律實時監(jiān)測，采用自記式和GPRS無線傳輸相結合的方式，確保數據的連續(xù)性、完整性和實效性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種大型深水庫壩前垂向水溫實時監(jiān)測裝置及方法，屬于水利水電工程監(jiān)測領域。

背景技術

大型水庫的蓄水使得庫區(qū)水深增加，流速減緩，庫區(qū)可能出現垂向溫度分層結構。水庫的調節(jié)能力愈強，水庫對水流的阻滯作用愈大，水庫溫度分層結構越顯著。受庫區(qū)水溫分層結構和泄水高程的影響，壩下河段的水溫過程較天然水溫出現均化效應和延遲效應，對壩下水生生物的生長繁殖活動產生顯著影響。因此，為及時準確的調控大型水庫下泄水溫，減緩大型深水庫蓄水對水庫下游生態(tài)環(huán)境的影響，實現大型深水庫中壩前垂向水溫實時監(jiān)測至關重要。

目前，對壩前垂向水溫實時監(jiān)測及數據傳輸方法的研究尚不成熟。庫區(qū)垂向水溫的觀測多采用自記式水溫記錄儀進行人工投放測量，監(jiān)測頻次多為每月一次，很難實現對壩前垂向水溫分布結構實時反饋。壩前垂向水溫的測量，必須克服水流動力沖擊的影響，解決供電困難、信號傳輸差、人工投放難度大等問題。針對這一現狀，本發(fā)明提出一種用于大型深水庫壩前垂向水溫監(jiān)測裝置和方法，以滿足水庫垂向水溫分布規(guī)律實時監(jiān)測的需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種大型深水庫壩前垂向水溫實時監(jiān)測裝置及方法，該監(jiān)測裝置及方法能夠用于壩前垂向水溫分布規(guī)律實時監(jiān)測，采用自記式和GPRS無線傳輸相結合的方式，確保數據的連續(xù)性和完整性。

為了實現上述的技術特征，本發(fā)明的目的是這樣實現的：一種大型深水庫壩前垂向水溫實時監(jiān)測裝置，它包括用于承載整個監(jiān)測裝置的浮島，所述浮島固定在水庫壩前的指定位置，在浮島的下方連接有用于水溫實時監(jiān)測的溫度鏈（9）；所述溫度鏈（9）與安裝在浮島上的主機（7）相連；所述溫度鏈（9）的末端連接有配重（12）；沿溫度鏈依次設置有多個用于測量水深的水深儀（11）；所述浮島上安裝有用于監(jiān)測氣壓的大氣壓計（6）；所述主機（7）通過自己式存儲數據，并通過無線傳輸系統與遠程監(jiān)控室相連，傳輸實時監(jiān)測數據；所述無線傳輸系統由太陽能電池板（14）供電。

所述浮島包括多個的浮筒（1），所述浮筒（1）支撐安裝在浮筒支架（2）的四角，在浮筒（1）的頂部固定有操作平臺（3），在操作平臺（3）的頂部設置有多個鎖扣（4），所述鎖扣（4）上連接有鋼纜（5），所述鋼纜（5）的另一端與岸邊固定結構相連，并將整個浮島固定在壩前指定位置。

所述大氣壓計（6）固定安裝在浮島的操作平臺（3）的下底面；所述主機（7）固定安裝在浮島的操作平臺（3）的頂部，在主機（7）的外部設置有主機保護罩（8）。

所述溫度鏈（9）采用高精度單總線溫度傳感器，溫度鏈（9）垂向不同水深位置上布置有多個分布式水溫探頭（10）。

所述水深儀（11）采用壓差式水深儀，并依次布置在溫度鏈（9）的上、中、下位置。

所述無線傳輸系統采用GPRS無線傳輸裝置，所述GPRS無線傳輸裝置包括安裝在主機（7）上的DTU數據發(fā)射模塊和安裝在遠程監(jiān)控室主機上的DTU數據接收模塊。

所述主機（7）上安裝有數據存儲器。

所述浮島的頂部通過太陽能電池板支架（13）支撐安裝有太陽能電池板（14），所述太陽能電池板（14）與無線傳輸系統相連，為其提供電能。