[發(fā)明專利]一種淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910373901.8
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110161507A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 任秀文;陳中穎;吳孝情;吳仁人;唐春燕
• 申請（專利權）人: 生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學研究所
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S7/521
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉巧霞;裘暉

1.一種淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括若干個監(jiān)測模塊和遠程數(shù)據(jù)處理器；每個所述監(jiān)測模塊包括信息采集模塊、電源模塊、控制器和無線傳輸模塊，信息采集模塊包括立桿、第一子傳感器和第二子傳感器，第一子傳感器和第二子傳感器均固定在立桿上，二者垂直方向間距固定；第一子傳感器和第二子傳感器均與控制器數(shù)據(jù)相連；電源模塊為信息采集模塊、控制器、無線傳輸模塊供電，控制器通過無線傳輸模塊與遠程數(shù)據(jù)處理器相連。

2.根據(jù)權利要求1所述的淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，在所述立桿上設有若干個固定安裝孔，每個固定安裝孔之間的距離已知，通過上述固定安裝孔，第一子傳感器和第二子傳感器在立桿上的位置可調(diào)。

3.根據(jù)權利要求1所述的淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一子傳感器采用超聲波傳感器，密閉封裝在第一殼體內(nèi)，在第一殼體底面設有信號發(fā)射接收口；超聲波傳感器通過有線方式與控制器數(shù)據(jù)連接。

4.根據(jù)權利要求1所述的淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述第二子傳感器為一超聲信號接收模塊，密閉封裝在第二殼體內(nèi)，在第二殼體底面設有信號接收口；超聲信號接收模塊通過有線方式與控制器數(shù)據(jù)連接。

5.根據(jù)權利要求1所述的淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述立桿上方設有垂直度檢測儀。

6.根據(jù)權利要求1所述的淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊包括互補控制器、主電源和蓄電池，主電源包括太陽能板及風能發(fā)電機，互補控制器控制太陽能板及風能發(fā)電機進行互補發(fā)電；主電源向監(jiān)測系統(tǒng)供電，并向備用蓄電池充電。

7.根據(jù)權利要求1所述的淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括基本氣象監(jiān)測模塊。

8.一種基于權利要求1-7任一項所述淤泥沉積在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括步驟：

對每一個信息采集模塊中第一子傳感器和第二子傳感器的距離D_a進行標定；

將標定好的監(jiān)測模塊布置在待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，對于每一個監(jiān)測模塊，立桿插入到淤泥底部，第一子傳感器在第二子傳感器下方，水位的高度高于第二子傳感器，

第一子傳感器向淤泥底部發(fā)射超聲波信號，記錄第一子傳感器和第二子傳感器分別收到回波信號的時間T_a、T_b；

計算得到當前監(jiān)測模塊中淤泥表面至第一子傳感器的距離為：

將上述距離信息通過無線方式發(fā)送到遠程數(shù)據(jù)處理器。

9.根據(jù)權利要求7所述的監(jiān)測方法，其特征在于，對每一個信息采集模塊中第一子傳感器和第二子傳感器的距離D_a進行標定，步驟是：

S1、先將第一子傳感器及第二子傳感器固定好后，將整個立桿放在一個架子上，手工測量出第一子傳感器離地面的距離D_e1；

S2、將第一子傳感器的高度數(shù)據(jù)D_e1輸入到控制器；

S3、控制器控制第一子傳感器向架子底部發(fā)射超聲波信號，并同時采集第一子傳感器收到回波信號的時間數(shù)據(jù)T_e1及第二子傳感器收到回波信號的時間數(shù)據(jù)T_e2；

S4、根據(jù)下述公式即可算出第一子傳感器與第二子傳感器之間的距離D_a：

D_a＝(T_e2-T_e1)*D_e1/(T_e1/2)。