一种水生态环境参数采集系统技术方案

一种水生态环境参数采集系统，包括若干传感器、监控测量中心、固定架、除泡沉淀装置、连接管路、清洗装置和若干控制阀；该除泡沉淀装置、连接管路和清洗装置安装于固定架上；该连接管路设有进液口和出液口；该除泡沉淀装置包括筒体和进液泵，该筒体设有进水管和排水管，该进液泵输出管与进液口连通以，该排水管与出液口连通；该若干传感器安装于连接管路上；该清洗装置与进水管相连；该若干控制阀安装于连接管路上；该监控测量装置与进液泵、若干传感器、清洗装置相连。本发明专利技术的系统采用分布式、多点数据采集，方便移动且能实现检测流路、清洗流路和反清洗流路的切换；通过清洗和反清洗可有效防止防生物附着，保证长时间测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种水生态环境参数采集系统
本专利技术属于水生态环境监测领域，特别是涉及一种水生态环境参数数据采集系统。
技术介绍
水质与生态参数是海水、淡水环境监测与科学研究的重要内容，目前已具有多种商业化仪器与设计，主要包括有三类，第一类是便携式多参数水质参数仪，能够满足现场短时间的快速测量，缺点是缺少有效的自动清洗装置与反生物附着设计，也难以实时将数据上传到服务器，因此无法长时间自动连续工作；第二类是基于浮标或潜标的浸没式水质生态环境监测系统，通过内置电池或太阳能电池实现水环境原位长时间工作，缺点在于系统与传感器维护困难、维护成本高，缺乏统一的自动清洗或反生物附着设计，仅部分传感器自带反生物附着或机械清洗功能，同时由于电源限制，所能支持的传感器种类与采样频率均有很大限制，难以支持高频率、高耗能的生态环境传感器或监测仪器；第三类是在线式水质参数监测系统，其优点是可以在多种平台上使用，如船载走航平台、固定观测点平台等，可以支持更多类型的传感器与监测仪器，实现高频率的实时监测与数据传输；主要问题在于难以保证监测长时间运行的稳定性，包括进样泵所产生的气泡对传感器数据的影响、泥沙等沉淀对流路的影响、生物附着对传感器稳定性的影响等。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种机械结构紧凑、具有自动清洗功能与防生物附着，采用在线式、分布式、多点数据采集的一种生态环境参数采集系统。本专利技术采用如下技术方案：一种水生态环境参数采集系统，包括若干传感器和监控测量中心，其特征在于：还包括有固定架、除泡沉淀装置、连接管路、清洗装置和若干控制阀；该除泡沉淀装置、连接管路和清洗装置安装于固定架上；该连接管路设有进液口和出液口；该除泡沉淀装置包括筒体和进液泵，该筒体设有进水管和排水管且其顶部开口，该进液泵位于筒体内且其输出管与进液口连通以输送检测水和清洗水，该排水管与出液口连通以排出检测水和清洗水；该若干传感器安装于连接管路上以检测水生态环境参数；该清洗装置与进水管相连以提供清洗水；该若干控制阀安装于连接管路上以切换检测流路、清洗流路和反清洗流路；该监控测量装置与进液泵、若干传感器、清洗装置相连。优选的，所述连接管路包括至少两检测管，每个检测管上设有若干安装槽以安装传感器，每个检测管一端设有弯管以抬高水位，其中第一检测管连接有进液管，第二检测管连接有出液管，相邻两检测管之间通过支管相连通；所述若干控制阀包括进液控制阀、出液控制阀和支管控制阀，该进液控制阀安装于进液管上以控制进水通断，该出液控制阀安装于出液管上以控制排水通断，该支管控制阀安装于支管上以控制支管通断。优选的，包括有两进液管，一进液管一端与另一进液管一端相连且设有所述进液口，两进液管另一端分别与所述第一检测管两端相连；还包括有分别安装于两进液管上的第一进液控制阀和第二进液控制阀。优选的，所述两进液管的连接端设有排气装置。优选的，包括有两出液管，两出液管一端相连且设有所述排液口，两出液管另一端分别与所述第二检测管两端相连；还包括有分别安装于两出液管上的第一出液控制阀和第二出液控制阀。优选的，所述除泡沉淀装置还设有液位变送器，该液位变送器位于所述筒体内且与所述监控测量中心相连。优选的，所述清洗装置包括清洗液储存箱和隔膜液泵，该隔膜液泵的入口与所述清洗液储存箱相连，出口与所述进水管相连通。优选的，所述若干传感器包括有藻类在线分析仪、CDOM传感器、叶绿素传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器和电导率传感器。优选的，所述筒体还设有溢水管，该溢水管出水端与所述排水管连通。优选的，所述监控测量中心包括有工业电脑、数据采集卡、继电器模块和GPS模块；该数据采集卡、GPS模块与工业电脑相连；该继电器模块与数据采集卡相连；所述若干传感器、所述进液泵、所述清洗装置与工业电脑相连。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的系统，设置有除泡沉淀装置，气泡能从除泡沉淀装置的顶部逸出，泥沙等无机颗粒物从底部排水口排出，采用监控测量中心集中控制，可以同时采集多个水生态环境参数。2、本专利技术的系统，其传感器通过安装槽安装于连接管路上，采用该防水快拆方式，更换方便，既不会阻碍样品的流动，又能与样品充分接触，还方便设备的后期维护。3、本专利技术系统的连接管路，设有清洗装置，配合连接管路和控制阀，通过改变控制阀的状态，实现切换检测流路、清洗流路和反清洗流路，通过清洗和反清洗可有效防止防生物附着，保证长时间测量的准确性。4、本专利技术的连接管路上有排气装置，可以避免气泡对测量结果的影响。5、本专利技术系统采用固定架固定连接管路、清洗装置、除泡沉淀装置等，机械结构紧凑、体积适中，既可以用于定点观测，也可用于走航观测。6、本专利技术的监控测量中心能够为自动采样器提供突发采样信号，实现自动化突发采样；还能实现数据现场备份和异地实时备份，将数据发送到web服务器。附图说明图1为本专利技术系统的主视图；图2为本专利技术系统传感器和连接管路的立体结构示意图；图3为本专利技术系统传感器和连接管路的主视图；图4为本专利技术系统的正视图；图5为本专利技术系统的电路模块图；其中：10、固定架，20、传感器，21、藻类在线分析仪，22、CDOM传感器，23、叶绿素传感器，24、溶解氧传感器，25、pH传感器，26、浊度传感器，27、电导率传感器，30、除泡沉淀装置，31、筒体，32、进液泵，33、进水管，34、溢水管，35、排水管，36、输出管，40、连接管路，40a、安装槽，41、第一检测管，42、第二检测管，43、进液管，44、出液管，45、弯管，46、支管，47、进液口，48、出液口，49、排气装置，51、清洗液储存箱，52、隔膜液泵，61、第一进液控制阀，62、第二进液控制阀，63、第一出液控制阀，64、第二出液控制阀，65、第一支管控制阀，66、第二支管控制阀，71、工业电脑，72、数据采集卡，73、继电器模块，74、电源模块，75、GPS模块。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。参照图1至图5，一种水生态环境参数采集系统，包括固定架10、若干传感器20、除泡沉淀装置30、连接管路40、清洗装置、若干控制阀和监控测量中心。该固定架10为铝型材框架结构，铝型材之间采用角阀连接。该固定架10利用铝型材的凹槽，将有机玻璃夹于铝型材中作为隔板，分隔出多个功能区，包括监控测量中心区、除泡沉淀装置区、流路管道区和清洗装置区等，分别用于安装监控测量中心、除泡沉淀装置30、连接管路40和清洗装置。另外，通过在有机玻璃打孔，用于安装导线的快拆防水接头或用于供管道穿过。固定架10上还安装卡扣，用于固定连接管路40。该除泡沉淀装置30包括筒体31、进液泵32和液位变送器，该筒体31为柱体和椎体的组合体，其顶部开口，靠近顶部设有进水管33和溢水管34，底部连接有排水管35，该溢水管34出水端与排水管35相连。该进液泵32位于筒体31内，其输入管与筒体31内部连通，输出管36与进液口47连通以将筒体31内的检测水和清洗水抽送至连接管路40。该排水管35与出液口48连通以排出检测水和清洗水，且排水管35上设置有水阀以控制排出速率。该液位变送器安装于筒体31内且与监控测量中心相连，用于监测筒体31内的液位，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水生态环境参数采集系统，包括若干传感器和监控测量中心，其特征在于：还包括有固定架、除泡沉淀装置、连接管路、清洗装置和若干控制阀；该除泡沉淀装置、连接管路和清洗装置安装于固定架上；该连接管路设有进液口和出液口；该除泡沉淀装置包括筒体和进液泵，该筒体设有进水管和排水管且其顶部开口，该进液泵位于筒体内且其输出管与进液口连通以输送检测水和清洗水，该排水管与出液口连通以排出检测水和清洗水；该若干传感器安装于连接管路上以检测水生态环境参数；该清洗装置与进水管相连以提供清洗水；该若干控制阀安装于连接管路上以切换检测流路、清洗流路和反清洗流路；该监控测量装置与进液泵、若干传感器、清洗装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种水生态环境参数采集系统，包括若干传感器和监控测量中心，其特征在于：还包括有固定架、除泡沉淀装置、连接管路、清洗装置和若干控制阀；该除泡沉淀装置、连接管路和清洗装置安装于固定架上；该连接管路设有进液口和出液口；该除泡沉淀装置包括筒体和进液泵，该筒体设有进水管和排水管且其顶部开口，该进液泵位于筒体内且其输出管与进液口连通以输送检测水和清洗水，该排水管与出液口连通以排出检测水和清洗水；该若干传感器安装于连接管路上以检测水生态环境参数；该清洗装置与进水管相连以提供清洗水；该若干控制阀安装于连接管路上以切换检测流路、清洗流路和反清洗流路；该监控测量装置与进液泵、若干传感器、清洗装置相连。2.如权利要求1所述的一种水生态环境参数采集系统，其特征在于：所述连接管路包括至少两检测管，每个检测管上设有若干安装槽以安装传感器，每个检测管一端设有弯管以抬高水位，其中第一检测管连接有进液管，第二检测管连接有出液管，相邻两检测管之间通过支管相连通；所述若干控制阀包括进液控制阀、出液控制阀和支管控制阀，该进液控制阀安装于进液管上以控制进水通断，该出液控制阀安装于出液管上以控制排水通断，该支管控制阀安装于支管上以控制支管通断。3.如权利要求2所述的一种水生态环境参数采集系统，其特征在于：包括有两进液管，一进液管一端与另一进液管一端相连且设有所述进液口，两进液管另一端分别与所述第一检测管两端相连；还包括有分别安装于两进液管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈纪新，江艺勇，林丽贞，黄邦钦，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35