[发明专利]一种大型深水库坝前垂向水温实时监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种大型深水库坝前垂向水温实时监测装置及方法，它包括用于承载整个监测装置的浮岛，所述浮岛固定在水库坝前的指定位置，在浮岛的下方连接有用于水温实时监测的温度链；所述的温度链根据库区的不同温度结构设定分布式的温度探头安装水深；所述温度链的末端连接有配重；沿温度链依次设置有多个水深仪；所述浮岛上安装有用于监测气压的大气压计；所述温度链与安装在浮岛上的主机相连；所述主机通过无线传输系统与远程监控室相连，并传输实时监测数据。该监测装置及方法能够实现长期、连续的坝前垂向水温分布规律实时监测，采用自记式和GPRS无线传输相结合的方式，确保数据的连续性、完整性和实效性。

技术领域

本发明涉及一种大型深水库坝前垂向水温实时监测装置及方法，属于水利水电工程监测领域。

背景技术

大型水库的蓄水使得库区水深增加，流速减缓，库区可能出现垂向温度分层结构。水库的调节能力愈强，水库对水流的阻滞作用愈大，水库温度分层结构越显著。受库区水温分层结构和泄水高程的影响，坝下河段的水温过程较天然水温出现均化效应和延迟效应，对坝下水生生物的生长繁殖活动产生显著影响。因此，为及时准确的调控大型水库下泄水温，减缓大型深水库蓄水对水库下游生态环境的影响，实现大型深水库中坝前垂向水温实时监测至关重要。

目前，对坝前垂向水温实时监测及数据传输方法的研究尚不成熟。库区垂向水温的观测多采用自记式水温记录仪进行人工投放测量，监测频次多为每月一次，很难实现对坝前垂向水温分布结构实时反馈。坝前垂向水温的测量，必须克服水流动力冲击的影响，解决供电困难、信号传输差、人工投放难度大等问题。针对这一现状，本发明提出一种用于大型深水库坝前垂向水温监测装置和方法，以满足水库垂向水温分布规律实时监测的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大型深水库坝前垂向水温实时监测装置及方法，该监测装置及方法能够用于坝前垂向水温分布规律实时监测，采用自记式和GPRS无线传输相结合的方式，确保数据的连续性和完整性。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种大型深水库坝前垂向水温实时监测装置，它包括用于承载整个监测装置的浮岛，所述浮岛固定在水库坝前的指定位置，在浮岛的下方连接有用于水温实时监测的温度链（9）；所述温度链（9）与安装在浮岛上的主机（7）相连；所述温度链（9）的末端连接有配重（12）；沿温度链依次设置有多个用于测量水深的水深仪（11）；所述浮岛上安装有用于监测气压的大气压计（6）；所述主机（7）通过自己式存储数据，并通过无线传输系统与远程监控室相连，传输实时监测数据；所述无线传输系统由太阳能电池板（14）供电。

所述浮岛包括多个的浮筒（1），所述浮筒（1）支撑安装在浮筒支架（2）的四角，在浮筒（1）的顶部固定有操作平台（3），在操作平台（3）的顶部设置有多个锁扣（4），所述锁扣（4）上连接有钢缆（5），所述钢缆（5）的另一端与岸边固定结构相连，并将整个浮岛固定在坝前指定位置。

所述大气压计（6）固定安装在浮岛的操作平台（3）的下底面；所述主机（7）固定安装在浮岛的操作平台（3）的顶部，在主机（7）的外部设置有主机保护罩（8）。

所述温度链（9）采用高精度单总线温度传感器，温度链（9）垂向不同水深位置上布置有多个分布式水温探头（10）。

所述水深仪（11）采用压差式水深仪，并依次布置在温度链（9）的上、中、下位置。

所述无线传输系统采用GPRS无线传输装置，所述GPRS无线传输装置包括安装在主机（7）上的DTU数据发射模块和安装在远程监控室主机上的DTU数据接收模块。

所述主机（7）上安装有数据存储器。

所述浮岛的顶部通过太阳能电池板支架（13）支撑安装有太阳能电池板（14），所述太阳能电池板（14）与无线传输系统相连，为其提供电能。