[发明专利]电站尾水或河道水温实时自动监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水体温度测量技术，特别涉及一种可自动记录的、长期监测的、能够远程传输监测数据、适用于水电站尾水、或河道水温实时测报的自动监测系统，属于水利工程生态环境技术领域。

背景技术

大规模水利水电工程的兴建，会带来一系列新的环境问题而愈来愈普遍受到人们的重视。水利水电工程的建设给其工程所在河流水温方面的主要环境影响有水库富营养化、电站春夏季下泄低温水、秋冬季下泄高温水、水温累积影响以及水温对水生生态系统等几个方面的影响。为了充分发挥水资源工程的环境效益，把水温方面不利的环境影响减小到最低程度，因此，加强水利水电工程建设前后的水温监测至关重要，它是评估水利水电工程对水温的环境影响程度、充分发挥其工程效益、减少工程的不利水温环境影响的前提。而水温基础资料的获取及水温监测技术与方法的创新，是实现这些目标的重要保证措施。

目前，我国的水文站水温监测仍主要采用传统的人工测量的方法，一般在早上8:00与晚上20:00固定监测，虽然能保证数据的可靠性，但较难获取水温一日内变化过程，且水文站的建设，需要河床基质好、不易受洪水冲刷和破坏、开阔、交通条件好等地质地势条件，并需要建立组织并配备专门观测人员固定时间观测，会花费大量的人力物力和财力。已建好的水电站尾水处一般布置有水情监测集成系统，该系统也经常受到汛期洪水的破坏，但较少有进行水温监测的项目。其次，对于水温在线监测仪器而言，国内外有一些较为成熟的产品，比如美国Diver的地下水动态监测仪及HOBO水温数据记录器等，此类仪器外壳为金属，其主机与探头为一体；存在的不足是抗冲击能力差，易造成数据丢失；它们主要适用于水库、海洋等静水水体的水温测量，并不能提供实时水温数据。其次，国内在线温度仪以杭州泽大生产的ZDR型为代表，其存储主机与探头分离，该温度仪主机与其探头之间的线缆易被破坏，其拓展的通讯功能主要在实验室内可使用，而电源成为其野外应用的限制条件。考虑到监测点位现场地形、水情、电源使用、仪器安全等因素的不确定性，因而目前传统的人工水温测量方法以及在线水温监测仪器均较难满足野外水温监测工作的现场工作条件。

为确保水温监测数据的可靠性和连续性，主机与探头分离及实时掌握设备工作状态是在线水温监测系统的重要技术难点。将主机与探头分离，可确保监测历史数据不被丢失，而如何做好水温监测系统的温度探头和水温测量数据传输线缆的保护工作是保证获取长时段水温有效监测数据的有力保障。实时地掌握设备工作状态，可通过远程实时数据传输的分析来实现；但所用电源却成为设备远程传输的瓶颈。太阳能板作为许多野外设备的主供电源，但在我国西南高山峡谷地区及冬季时节，太阳辐射较低，太阳能板的应用受到限制。虽大型蓄电池能够提供足够的蓄电量，但由于体积庞大，野外工作存在较大的不安全性。对于我国西南高山峡谷地区，水情复杂，特别是汛期洪水破坏性大，保证水温监测设备的完整性与安全性、水温监测数据的连续性及实时掌握其设备工作状态是野外在线水温监测系统的必要和重要条件。

目前，我国流域环境监测工作逐步提上日程，各流域、河道的水温监测力度将进一步加强，如能提供一种低成本的，可获得监测数据的连续性、完整性、准确性的电站尾水水温实时自动监测系统，并将获得的水温测量数据用于我国流域水生生态环境的保护措施及决策工作提供有力的基础资料，这正是本发明的任务所在。

发明内容

本发明的目的正是针对所述现有技术中所存在的缺陷和不足，提出一种可自动记录的、长期监测的、并能远程传输监测数据、适用于电站尾水或河道水温实时自动监测系统。该监测系统操作方便，耐久性强，尤其适合于条件艰苦地区的电站尾水或河道的水温实时自动监测，从而为水利水电工程对水生生态环境影响的保护提供原始数据。

为实现本发明的目的，本发明是采用由以下措施构成的技术方案来实现的。

本发明电站尾水或河道水温实时自动监测系统包括主机，数据传输线缆，温度探头，程序控制软件，数据接收终端和电源；所述温度探头一端置于电站尾水或河道水流流速缓慢的地方，另一端通过数据传输线缆与主机连接，由主机向温度探头发送电流信号；主机还与数据接收终端和电源连接，电源提供给主机、数据传输线缆和温度探头工作所需的电压；主机由程序控制软件进行启动、设定参数以及读取存储数据。

上述技术方案中，所述主机包括微处理器，存储模块，电流信号解释模块，通信模块和显示模块；所述微处理器分别与存储模块，电流信号解释模块，通信模块和显示模块相互连接，由微处理器控制所连接的各模块并与其交互通信。