本实用新型专利技术涉及一种温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置，主要结构有电控箱、电路板、蓄电池箱、光伏电池板、屏蔽电缆、传感信息接线盒、温度传感器阵列板、GPRS天线、信息采集转换器、光伏充电控制器，采用机械结构和集成电路相结合的设计，采用温度传感器采集冰层上部、中间及水下的温度和冰层厚度变化，经微计算机进行程序化、信息化处理，对冰层情况进行自动在线采集监测，并进行预警预报，并与移动通讯GPRS技术相结合，使信息传输更加迅速准确，采用光伏电源，很好的解决了供电安全，此装置设计先进、结构紧凑合理，安装使用方便，冰情数据采集传输快捷，数据处理迅速准确，实现了自动化、程序化，是十分理想的温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置，主要结构有电控箱、电路板、蓄电池箱、光伏电池板、屏蔽电缆、传感信息接线盒、温度传感器阵列板、GPRS天线、信息采集转换器、光伏充电控制器，采用机械结构和集成电路相结合的设计，采用温度传感器采集冰层上部、中间及水下的温度和冰层厚度变化，经微计算机进行程序化、信息化处理，对冰层情况进行自动在线采集监测，并进行预警预报，并与移动通讯GPRS技术相结合，使信息传输更加迅速准确，采用光伏电源，很好的解决了供电安全，此装置设计先进、结构紧凑合理，安装使用方便，冰情数据采集传输快捷，数据处理迅速准确，实现了自动化、程序化，是十分理想的温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置。【专利说明】一种温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置
本技术涉及一种温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置，属水文监测、冰凌灾害预警预报的
。
技术介绍
在北方地区，冬季河流、湖泊中会产生结冰现象，由于冬季寒冷程度的增加，冰水温度会降低，冰层厚度会增加，常会在冬、春季冰层融化时在河流中引发冰凌灾害，给水工结构物的安全运行和人民的生命财产常会造成重大威胁。 如何掌握河流、湖泊的温度梯度和冰层厚度是一个重要的研究课题；目前主要通过气象站监测空气温度，通过接触式和非接触式的方法监测冰层厚度，例如接触式的人工凿冰观测法和热电阻法，人工凿冰观测法和热电阻法劳动强度大、危险性高；非接触式监测主要通过遥感、雷达和声纳技术实现监测，遥感技术适应于对大面积结冰区域的观测，遥感卫星数据得到的冰层厚度数据与冰层真实厚度相差较大；雷达和声纳检测仪器价格昂贵，自动化程度低，不能广泛应用；以上监测技术均存在弊端和不足。
技术实现思路
专利技术目的 本技术的目的是针对
技术介绍
的不足，采用微计算机信息摄取技术，采用温度传感器采集冰情信息，采用GPRS通讯进行信息传输，光伏电源供电，计算机程序处理温度和冰层信息，对湖泊、河流的水温、冰情信息进行自动采集监测，并进行预测预报，以大幅度提高温度梯度和冰层厚度监测的准确性，实现信息化、自动化在线监测。 技术方案 本技术主要结构包括:电控箱、显示屏、指示灯、电源开关、冰上温度信息控制器、冰中温度和冰层厚度信息控制器、冰下温度信息控制器、电路板、控制电路、蓄电池箱、光伏电池板、屏蔽电缆、电源接线盒、传感信息接线盒、GPRS发射天线、温度传感器阵列板、冰上温度传感器阵列组、冰中温度和冰层厚度传感器阵列组、冰下温度传感器阵列组、信息处理计算机、打印机、GPRS接收天线、信息采集转换器、蓄电池、光伏充电控制器； 电控箱为矩形，在电控箱的前部面板上设有液晶显示屏、指示灯、电源开关、冰上温度信息控制器、冰中温度和冰层厚度信息控制器、冰下温度信息控制器；在电控箱的左上部设有GPRS发射天线；在电控箱的左部设有电源接线盒，电源接线盒通过屏蔽电缆连接蓄电池箱，蓄电池箱通过屏蔽电缆连接光伏电池板；在电控箱的右部设有温度传感器信息接线盒，温度传感器信息接线盒通过屏蔽电缆连接温度传感器阵列板，温度传感器阵列板上设有冰上温度传感器阵列组、冰中温度和冰层厚度传感器阵列组、冰下温度传感器阵列组； 在电控箱内设有电路板、温度信息采集转换器，并由导线互相连接，电路板上为控制电路； 在蓄电池箱内设有蓄电池、光伏充电控制器，并由导线互相连接； 在信息接收机房内设有信息处理计算机，在信息处理计算机左上部设有GPRS接收天线，在信息处理计算机右部通过导线连接打印机； 温度传感器阵列板上的冰上温度传感器阵列组置于冰层上部，用于测量冰层上部的温度信息，冰中温度和冰层厚度传感器阵列组置于冰层中间，用于测量冰层中间的温度和冰层厚度信息，冰下温度传感器阵列组置于冰层下部，用于测量冰层下部水中的温度信息； 冰上温度传感器阵列组上的温度传感器数量为66个，冰中温度和冰层厚度传感器阵列组上的温度传感器数量为66个，冰下温度传感器阵列组上的温度传感器数量为66个，各阵列组上的温度传感器数量视需要加减； 温度传感器信息接线盒内的信息传输为总线控制。 所述的电路板上的控制电路，由微计算机控制电路IC1、实时时钟电路IC2、第一电源电路IC3、第二电源电路IC4、SD卡存储电路IC5、JTAG调试电路IC6、CH376文件管理电路IC7、GPRS通讯控制电路IC8、RS232接口电路IC9、电源监测电路IC10、液晶显示电路IC11、硬件监测电路IC12、光电耦合器电路IC13、隔离式电源转换器电路IC14组成整体电路；各分电路间由导线连接，VCC端为电源端，GND端为接地端；冰上温度信息、冰中温度和冰层厚度信息、冰下温度信息的摄取、传输、处理均由微计算机控制电路ICl的计算机程序完成。 有益效果 本技术与
技术介绍
相比具有明显的先进性，是针对河流、湖泊的冰情情况，而设计的一种监测温度梯度和冰层厚度的装置，采用机械结构和集成电路相结合的设计，采用温度传感器阵列板采集冰层上部、中间及水下的温度和冰层厚度变化，经微计算机进行程序化信息化处理，对冰层情况进行自动在线采集监测，并进行预警预报，并与移动通讯GPRS技术相结合，使信息传输更加迅捷、准确，采用光伏电源，很好解决了供电安全，此装置设计先进，结构紧凑合理，安装使用方便，冰情数据采集传输快捷，数据处理迅速准确，实现了自动化、程序化，是十分理想的温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置。 【专利附图】【附图说明】 图1监测装置整体结构图 图2图1的A-A剖面图 图3图1的B-B剖面图 图4电路板电路图 图中所示，附图标记清单如下: 1、电控箱，2、液晶显示屏，3、指示灯，4、电源开关，5、冰上温度信息控制器，6、冰中温度和冰层厚度信息控制器，7、冰下温度信息控制器，8、GPRS发射天线，9、电源接线盒，10、屏蔽电缆，11、蓄电池箱，12、光伏电池板，13、温度传感器信息接线盒，14、冰上温度传感器阵列组，15、冰中温度和冰层厚度传感器阵列组，16、冰下温度传感器阵列组，17、信息处理计算机，18、GPRS接收天线，19、打印机，20、导线，21、电路板，22、温度信息采集转换器，23、蓄电池，24、光伏充电控制器,25、温度传感器阵列板。 ICl、微计算机控制电路，IC2、实时时钟电路，IC3、第一电源电路，IC4、第二电源电路，IC5、SD卡存储电路，IC6、JTAG调试电路，IC7、CH376文件管理电路，IC8、GPRS通讯控制电路，IC9、RS232接口电路，IC10、电源监测电路，IC11、液晶显示电路，IC12、硬件监测电路，IC13、光电耦合器电路，IC14、隔离式电源转换器电路。 R、电阻，C、电容，L、电感，J、接插件，JP、跳线帽，D、二极管，X、振荡晶体，VCC、电源端，GND、接地端，S、按键。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术做进一步说明: 图1、2、3所示，为监测装置整体结构图，各部位置、连接关系要正确，安装牢固。 电控箱I为矩形，在电控箱I的前部面板上设有液晶显示屏2、指示灯3、电源开关 4、冰上温度信息控制器5、冰中温度和冰层厚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置，其特征在于：主要结构包括：电控箱、显示屏、指示灯、电源开关、冰上温度信息控制器、冰中温度和冰层厚度信息控制器、冰下温度信息控制器、电路板、控制电路、蓄电池箱、光伏电池板、屏蔽电缆、电源接线盒、传感信息接线盒、GPRS发射天线、温度传感器阵列板、冰上温度传感器阵列组、冰中温度和冰层厚度传感器阵列组、冰下温度传感器阵列组、信息处理计算机、打印机、GPRS接收天线、信息采集转换器、蓄电池、光伏充电控制器；电控箱为矩形，在电控箱的前部面板上设有液晶显示屏、指示灯、电源开关、冰上温度信息控制器、冰中温度和冰层厚度信息控制器、冰下温度信息控制器；在电控箱的左上部设有GPRS发射天线；在电控箱的左部设有电源接线盒，电源接线盒通过屏蔽电缆连接蓄电池箱，蓄电池箱通过屏蔽电缆连接光伏电池板；在电控箱的右部设有温度传感器信息接线盒，温度传感器信息接线盒通过屏蔽电缆连接温度传感器阵列板，温度传感器阵列板上设有冰上温度传感器阵列组、冰中温度和冰层厚度传感器阵列组、冰下温度传感器阵列组；在电控箱内设有电路板、温度信息采集转换器，并由导线互相连接，电路板上为控制电路； 在蓄电池箱内设有蓄电池、光伏充电控制器，并由导线互相连接；在信息接收机房内设有信息处理计算机，在信息处理计算机左上部设有GPRS接收天线，在信息处理计算机右部通过导线连接打印机；温度传感器阵列板上的冰上温度传感器阵列组置于冰层上部，冰中温度和冰层厚度传感器阵列组置于冰层中间，冰下温度传感器阵列组置于冰层下部；冰上温度传感器阵列组上的温度传感器数量为66个，冰中温度和冰层厚度传感器阵列组上的温度传感器数量为66个，冰下温度传感器阵列组上的温度传感器数量为66个，各阵列组上的温度传感器数量视需要加减；温度传感器信息接线盒内的信息传输为总线控制。2. 根据权利要求1所述的一种温度梯度和冰层厚度的在线自动监测装置，其特征在于：所述的电路板上的控制电路，由微计算机控制电路（IC1）、实时时钟电路（IC2）、第一电源电路（IC3）、第二电源电路（IC4）、SD卡存储电路（IC5）、JTAG调试电路（IC6）、CH376文件管理电路（IC7）、GPRS通讯控制电路（IC8）、RS232接口电路（IC9）、电源监测电路（IC10）、液晶显示电路（IC11）、硬件监测电路（IC12）、光电耦合器电路（IC13）、隔离式电源转换器电路（IC14）组成整体电路；各分电路间由导线连接，VCC端为电源端，GND端为接地端。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔丽琴，龙欣，白云华，秦建敏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：新型
国别省市：山西;14
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