[实用新型]自动监测受污染湖泊水温的温度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将GPS(全球定位系统)、GPRS(通用无线分组业务)和1-Wires(1线)总线式数字温度传感器用于测量湖水温度的装置，尤其用于受污染湖泊的水温测量。

背景技术

近年来，受污染的湖面常常爆发大面积蓝藻，给环湖周围人们的生产生活带来巨大的影响。湖泊合适的水温，是蓝藻爆发的原因之一。对受污染的湖泊的多点、多层水温进行长期监测，获得湖水的多点、多层温度值，可用于湖泊的污染监控和蓝藻爆发前的预警。常规的方法是用温度表人工定时到现场进行单点、单位置的温度测量。目前已有的技术是用数传机和模拟温度传感器构成的温度测量装置进行水温测量，但这种测量装置存在没有充分利用公共信道、功耗过高、电缆体积过大、测量区域固定、使用不便且无水域定位信息等缺陷，因而不能满足对多点、多区域湖泊的多层水温进行无人值守长期监测的要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于GPS、GPRS和1-Wires(1线)总线式数字温度传感器的温度测量装置，该装置能自动测量不同深度、不同位置区域的湖水、海水温度，并能自动将所测得的温度数据、深度数据和所测湖区位置数据利用成本低廉的公共无线信道发回来，为防止蓝藻的爆发提供预警信息。

本实用新型提供的自动监测湖水的温度检测装置，包括连接导线、内电缆、水密插座连接管、承重电缆内钢丝绳、铅坠、浮子，还包括圆柱形的水密浮筒、GPS天线、GPRS天线、GPS模块、GPRS模块、高性能单片机系统、免维护电池、多芯承重电缆、1-Wires(1线)总线式数字温度传感器、压力传感器。

水密浮筒内装有一体化的GPS模块、GPRS模块、高性能单片机系统及免维护电池，GPS模块、GPRS模块分别与高性能单片机系统相连，电池提供工作电源。水密浮筒上端法兰盘的外侧装有GPS天线和GPRS天线，并通过水密浮筒法兰盘上的密封口分别与装在水密浮筒内的GPS模块和GPRS模块连接；

水密浮筒下端面圆心处焊接有一个圆柱状、有外螺纹的水密插座连接管。多芯承重电缆的一端与多芯插座焊接连接并进行硫化处理，多芯插座外圆表面设计有两道半圆形凹槽，凹槽内装有“O”形密封圈，经紧耦合后塞入到水密插座管内与水密浮筒桶内的多芯插头相连接，多芯插头与内电缆焊接连接，内电缆则与高性能单片机系统连接。套在多芯承重电缆上的活动拧紧螺环与水密插座连接管螺纹连接，起到上拉紧固作用，防止多芯承重电缆与水密浮筒脱落。

在多芯承重电缆上，装有多个1-Wires(1线)总线式数字温度传感器和一个压力传感器。数字温度传感器可以均匀或者不均匀地布置，每个数字温度传感器与多芯承重电缆的三根导线焊接并用导热硅胶进行密封，内加护衬对芯线对数字温度传感器进行保护，表面采用橡胶低温敷设，数字温度传感器被保护在表面橡胶中；在多芯承重电缆的适当部位水密安装的压力传感器，用于实际湖、海深度的校正。

多芯承重电缆的另一端通过承重电缆内钢丝绳与铅坠或浮子相连，以达到测量不同深度水温的目的。

本实用新型利用1-Wires总线式数字温度传感器的结构优势，只需使用多芯承重电缆的三根导线即可焊接安装多个1-Wires总线式数字温度传感器，减少了使用模拟温度传感器的导线占用数量，减小了电缆的体积及重量；其次，利用GPS模块，可提供水密浮筒的定位信息，即使水密浮筒发生随机漂移，也可准确测定水密浮筒所在湖区的位置；第三，利用GPRS模块，可以在高性能单片机系统的控制下，按照一定的时间间隔将所测量湖水多层温度数据及被测湖区的位置信息自动发送到岸上总控制站。

本实用新型的有益效果是：提供了一种基于GPS、GPRS和1-Wires总线式数字温度传感器的温度测量系统，能用于测量湖水、海水不同深度、不同位置区域的温度，并自动将所测得的温度数据、深度数据及所测湖区位置数据利用成本低廉的公共无线信道进行传输与发送，实现了无人值守并可以准确地测量受污染湖泊的湖边较广范围内的高精度温度链，为防止蓝藻的爆发提供预警。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为水密浮筒内电路连接示意图；

图3为水密浮筒侧视图；

图4为测量装置剖面图；

图5为焊接有数字温度传感器及压力传感器的多芯承重电缆局部图。