[發(fā)明專利]一種自動(dòng)閘門及分時(shí)段水位與水樣采集復(fù)合裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010414923.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN111504715A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳迪;李大成;葉緒綱;范國福;龔蘭強(qiáng);高朝榮;安莉娜;黃文波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/14
• 分類號(hào): G01N1/14;G01D21/02;G01N33/18;G05B19/05;H02J7/35
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務(wù)所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發(fā)明公開了一種自動(dòng)閘門及分時(shí)段水位與水樣采集復(fù)合裝置，包括自動(dòng)閘門系統(tǒng)、水位流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、分時(shí)段水樣采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、太陽能板、雨水傳感器、容納箱、立式支撐桿以及連接線。本發(fā)明利用雨水傳感器啟動(dòng)裝置，通過自動(dòng)控制靈活控制閘門開閉，利用多岔口管和電磁閥實(shí)現(xiàn)分時(shí)段采集水樣，從而準(zhǔn)確控制分時(shí)段取水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)⒉煌瑫r(shí)段的水樣采集到不同的采樣瓶，并同時(shí)監(jiān)測(cè)到各個(gè)時(shí)段的水位信息用于流量計(jì)算，實(shí)現(xiàn)水量和水樣同時(shí)獲??；能夠靈活調(diào)整閘門蓄水排水，人工操作少，管理成本低；能夠加壓沖出殘留在進(jìn)水管中的水樣，避免不同時(shí)段間采樣的相互影響，同時(shí)采樣瓶裝滿水樣時(shí)能夠自發(fā)密封。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)閘門及分時(shí)段水位與水樣采集復(fù)合裝置，屬于農(nóng)田水利工程領(lǐng)域及水環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

伴隨著點(diǎn)源污染控制能力的逐漸提高，面源污染的嚴(yán)重性日益凸顯，尤其以農(nóng)業(yè)面源污染最為普遍和嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)面源污染主要是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,農(nóng)田中的土粒、氮素、磷、農(nóng)藥及其它有機(jī)或無機(jī)物質(zhì),在降水或灌溉過程中,通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲漏,使大量污染物進(jìn)入水體而形成的水環(huán)境污染。它具有分散性和隱蔽性、隨機(jī)性和不確定性以及廣泛性和不易監(jiān)測(cè)性等特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)面源污染已構(gòu)成了當(dāng)今世界水質(zhì)惡化的第一大威脅。

當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者都在采用各種方法對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)行治理，而農(nóng)業(yè)面源污染治理效果需要對(duì)農(nóng)田排水溝或某個(gè)流域出口治理前后的水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，同時(shí)還需測(cè)得相應(yīng)的流量。通常以降雨時(shí)的流量及水質(zhì)來分析，因此需要采集相應(yīng)時(shí)段的水樣及流量，同時(shí)為分析污染負(fù)荷的變化過程，需要分時(shí)段進(jìn)行水樣采集和流量監(jiān)測(cè)。此外，國內(nèi)外采用眾多水文水質(zhì)模型對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)行模擬分析，這些模型的率定及驗(yàn)證均需要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于大流域而言有水文站進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于小流域或灌區(qū)，通常缺乏監(jiān)測(cè)設(shè)備，一般采用人工監(jiān)測(cè)，但降雨時(shí)很難及時(shí)取到相應(yīng)時(shí)段的水樣和測(cè)得水位、流量，并且長(zhǎng)期采用人工采集，人工成本較高。因此一種實(shí)時(shí)自動(dòng)的分時(shí)段水位與水樣采集方法和裝置是十分必須的。目前已有的分時(shí)段水樣采集裝置基本沒有考慮同時(shí)測(cè)量水位或流量，并且很少能夠自動(dòng)根據(jù)是否降雨來進(jìn)行啟動(dòng)，例如發(fā)明專利“一種分時(shí)自動(dòng)水樣采集器”(CN106546452B)及實(shí)用新型專利“一種用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的多時(shí)段水樣收集裝置”(CN209280367U)，兩個(gè)同類專利均未考慮水樣采集的同時(shí)應(yīng)同時(shí)測(cè)量水位或流量，也未考慮如何根據(jù)降雨與否來自動(dòng)啟動(dòng)采集裝置，且后者限制只能收集到4個(gè)水樣。然而，在進(jìn)行水文水質(zhì)分析時(shí)，水樣采集及流量測(cè)量需要同時(shí)進(jìn)行。此外，對(duì)于專利 CN106546452B，采用旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行分水，但一般旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)角均較難控制，若出現(xiàn)偏差可能導(dǎo)致采樣瓶未能采集到的水樣。并且大部分采樣瓶均是開敞式的，這樣采集完后若較長(zhǎng)時(shí)間才去取水樣，水樣可能會(huì)揮發(fā)一部分，或者空氣會(huì)影響水樣，從而導(dǎo)致水樣中的氮磷等濃度發(fā)生變化。

此外，對(duì)于農(nóng)田排水溝，在不降雨時(shí)，農(nóng)民通常會(huì)將排水溝攔住蓄水，將排水重復(fù)利用，而在降雨時(shí)又能夠及時(shí)進(jìn)行排水。在農(nóng)業(yè)區(qū)，當(dāng)前基本上是采用閘門來攔截排水溝進(jìn)行蓄水的，而閘門的開合需要人工進(jìn)行，當(dāng)降雨時(shí)若不能及時(shí)打開則會(huì)影響排水。

目前市面上沒有將閘門及水位、水樣采集進(jìn)行復(fù)合的系統(tǒng)及裝置，但閘門可以和水位、水樣采集裝置有機(jī)結(jié)合，可以達(dá)到水樣采集的同時(shí)獲取相應(yīng)時(shí)刻的流量，以滿足水文水質(zhì)分析的要求以及水文模型率定驗(yàn)證對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種自動(dòng)閘門及分時(shí)段水位與水樣采集復(fù)合裝置。該裝置可以分時(shí)段采集到排水溝水樣，并能夠監(jiān)測(cè)同時(shí)刻的水位進(jìn)行流量計(jì)算，同時(shí)能夠及時(shí)調(diào)整閘門蓄水、排水，人工操作少，降低管理成本。