[发明专利]一种可视化水质监测除藻系统和方法

权利要求书

1.一种可视化水质监测除藻系统，包括超声波除藻系统、在线平台和显示终端，所述超声波除藻系统包括浮箱、水质监测仪、超声波除藻仪、供能单元以及控制箱，超声波除藻仪包括超声波控制盒和超声波发射器，其特征在于所述超声波除藻系统采集数据并通过无线通信和卫星遥感将数据传输到在线平台，所述在线平台包括数据分析模块、查询模块、地图模块、控制模块和警报模块，所述在线平台通过数据分析模块对接收的数据进行整理和分析并生成数据表格、分析图表以及数据地图，用户通过显示终端进入在线平台；所述水质监测仪为叶绿素α传感器、藻蓝蛋白传感器、pH值传感器、浊度传感器、溶解氧传感器，COD传感器，氨氮传感器和温度传感器集成的一体化综合传感器，并设有自动清洗刷；所述控制箱内设有RTU及超声波控制盒，所述RTU带有4G通信模块并连接水质监测仪、超声波控制盒及供能单元，超声波控制盒控制超声波发射器；所述RTU存储水质监测仪采集的数据以及超声波除藻仪的电压、电流参数并向在线平台传输。

2.根据权利要求1所述的一种可视化水质监测除藻系统，其特征在于：所述超声波发射器发射的超声波强度为20KHz-10MHz。

3.根据权利要求1所述的一种可视化水质监测除藻系统，其特征在于：所述显示终端包括电脑和手机。

4.根据权利要求1所述的一种可视化水质监测除藻系统，其特征在于：所述供能单元为交流电供电系统或太阳能供电系统。

5.根据权利要求4所述的一种可视化水质监测除藻系统，其特征在于：所述交流电供电系统为220v交流电源，所述超声波发射器固装于浮箱底部，水质监测仪位于超声波发射器底部，所述控制箱安装在岸边，RTU分别与水质监测仪、超声波控制盒和交流电源电连接。

6.根据权利要求4所述的一种可视化水质监测除藻系统，其特征在于：所述太阳能供电系统包括浮箱支架、竖向固定杆、竖向调节杆、太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池以及电池板支架；所述浮箱支架固装于浮箱顶面，控制箱固定在浮箱支架中部，所述太阳能控制器和蓄电池位于控制箱内；所述竖向固定杆和竖向调节杆分别固装于浮箱支架的两条平行边上，所述竖向调节杆内侧设有轨道，所述电池板支架侧面通过转向角件调节角度并与竖向调节杆和竖向固定杆铰接固定；所述电池板支架顶部固装太阳能电池板；所述太阳能电池板输出功率为80W-700W，太阳能电池板的输出端与太阳能控制器的光伏输入端电连接，蓄电池的输入端与太阳能控制器的蓄电池端电连接，太阳能控制器的负载端与RTU电源端电连接，RTU分别与水质监测仪和超声波控制盒电连接。

7.根据权利要求6所述的一种可视化水质监测除藻系统，其特征在于：所述浮箱支架底部固装超声波发射器，水质监测仪位于超声波发射器底部。

8.一种可视化水质监测除藻方法，其特征在于，使用如权利要求1～7任一权利要求所述的可视化水质监测除藻系统，包括以下步骤：

(1)将超声波除藻系统放入水体中，通过水质监测仪采集数据监测水体，水体指标包括叶绿素α、藻蓝蛋白、pH值、浊度、溶解氧，COD，氨氮浓度和温度；

(2)RTU采集水体数据和设备数据并存储备份，然后分别通过无线通信和卫星遥感传输到在线平台；

(3)在线平台通过数据分析模块对接收的数据进行整理和分析并生成数据表格、分析图表以及数据地图，图表可以显示水质监测仪实时采集到的数据及超声波除藻仪数据；

(4)用户通过显示终端登录在线平台进入查询模块查看账户下水体不同时间段测量到的水质参数以及生成的分析图表；通过在线平台上传或下载的所有水质数据及生成的水质参数图表；用户也可以通过显示终端自主修改采集数据的频率；

(5)用户通过显示终端登录在线平台进入地图模块，在地图上手动选点定位或GPS定位超声波除藻系统，在地图上显示该设备的监测到的最新水质数据以及设备的基本信息；

(6)用户通过显示终端登录在线平台进入控制模块，手动查找设备编号进行远程开启或关闭或者进入地图模块在地图上定位选择设备进行远程开启或关闭；也可以在控制模块通过参数设置，设定水体指标达到指定的数据时在线平台自动远程开启或关闭水质监测仪以及超声波除藻仪；

(7)用户可以在警报模块中设置多种特定水质参数，达到设定参数时在线平台的会通知用户水质变化情况；当超声波除藻系统出现故障时RTU会发出警报，在线平台接收报警并提示用户处理。