[发明专利]一种自动化河道水质监测预警装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种自动化河道水质监测预警装置及其使用方法，动力装置为整体装置在河道中的移动提供动力，控制并记录集成监测预警装置的移动地理坐标。集成监测预警装置包括浊度、电导率及流速三个监测模块。其中，浊度监测模块利用感光传感器测量激光发射器产生的激光光束在水中的散射程度获取河道水体浊度，电导率监测模块通过测量河道水体电阻获取河道水体电导率的监测信息，流速监测模块通过激光粒子成像技术观测水体中颗粒的位移实现对河道水体的流速监测。该装置的特点是通过光学原理的组合技术，实现了浊度监测模块、电导率监测模块、流速监测模块等多种河道水质参数的同步自动监测，进而可实现对河道水质的实时综合评价。

技术领域

本发明涉及河道水质监测预警领域，尤其涉及一种自动化河道水质监测预警装置及其使用方法，用于远程自动监测河道不同地理坐标、不同水深下的多种河道水质参数，并基于监测参数结果进行水质预警。

背景技术

河道通常具备区域供水的功能，因此，河道水质的安全保证是河道管理的一项重要工作。河道水质监测预警对于河道的管理者而言是一项关键的任务，其对于保障河道水质安全有至关重要的作用。因此，寻求一种高效、稳定、低成本的河道水质监测预警手段，是相关运行管理人员以及研究人员的关注重点，对保障河道供水安全有重大意义。

河道水质的监测预警主要有监测数据采集和水质预警两个主要部分，水质预警建立在对大量水质参数监测数据的分析之上。常规的河道水质监测方法通常有实验室取样检测和现场监测两大类，其中，实验室取样检测由于其分析速度缓慢、操作复杂、样本可能有二次污染风险等特点，逐渐无法满足现阶段河道水质保障的任务；而河道水质现场监测实时、可靠、快捷的诸多优点，使其在河道水质监测领域有更好的发展前景。常规的河道水质现场监测方法，通常是在固定位置布设单一参数的监测装置。目前，水质现场监测存在两个技术难题：第一，由于河道蜿蜒修长，较难实现对河道水质情况的全面监测和了解，现有的固定测点水质监测方法无法全面的实时反映不同位置、深度的水质情况，而采用巡回船只定点采点，同样难以精确的获得任意一点的水质监测结果，同时巡回船只定点采点监测成本较高，监测频率难以保证；第二，由于反映水质特点的参数较多，通常全面系统的水质监测需要涉及多种监测设备，无法通过单一功能的水质监测装置完成，因此全面的水质监测工作需要安装多种监测装置，同时需要多名技术人员参与，工作量相当繁重。

针对上述问题，本发明旨在提供一种可以自动化同步自动监测多种水质参数，且可以实现河道任意坐标、任意深度实时监测预警的集成装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化河道水质监测预警装置及其使用方法，利用装载在控制盒中的螺旋桨，发电机，控制PC机及GPS定位装置，控制并记录装置的实时位置，实现对河道全区域监测，并且，根据电学、光学、力学原理，集合激光发射器、感光传感器、应力传感器、高清摄像机、电压表及电流表等部件对河道水质的多种水质监测参数进行采集，以解决传统河道水质监测覆盖区域有限，无法实现多参数同步自动监测的不足。另外，基于存储于数据存储器中的水质参数数据，开展河道水质的综合分析，并根据水质参数监测结果对河道水质进行预警。为了达到上述目的，本发明公开了一种自动化河道水质监测预警装置及其使用方法，动力装置为整体装置在河道中的移动提供动力，控制并记录集成监测预警装置的移动地理坐标。集成监测预警装置包括浊度、电导率及流速三个监测模块。其中，浊度监测模块利用感光传感器测量激光发射器产生的激光光束在水中的散射程度获取河道水体浊度，电导率监测模块通过测量河道水体电阻获取河道水体电导率的监测信息，流速监测模块通过激光粒子成像技术观测水体中颗粒的位移实现对河道水体的流速监测。该装置的特点是通过光学原理的组合技术，实现了浊度监测模块、电导率监测模块、流速监测模块等多种河道水质参数的同步自动监测，进而可实现对河道水质的实时综合评价，并基于水质监测参数结果进行水质预警。同时，动力装置扩展了河道水质监测的测量范围，动力装置用于采集水质监测的实时地理坐标，构建反映河道水质的多参数三维空间监测数据。