[发明专利]湖泊水质在线监测分析系统

说明书

本发明公开了一种湖泊水质在线监测分析系统，包括水质监测装置和水质分析模块，所述水质监测装置包括管道、配重滑轮车、浮标和水底监测设备，所述管道一端固定于湖泊深槽，另一端固定于湖泊岸边，所述管道内设置有轨道，所述配重滑轮车卡设在轨道上并可沿轨道滑动，所述浮标通过绳子与所述配重滑轮车连接，所述水底监测设备与浮标均通过中转通信设备与水质分析模块信号连接。本发明有效实现水位、水域面积年内剧烈变化湖泊的水质在线自动化监测，并实时提供湖泊水域范围内水质分布情况，同时，主要水质因子选择结果可靠，水质分析结果精确。

技术领域

本发明涉及水质分析系统，具体涉及一种湖泊水质在线监测分析系统。

背景技术

湖泊年内季节性和年际水位变幅明显，尤其以通江湖泊为突出代表。通江湖泊是指与大江大河直接连通的湖泊。通江湖泊一方面要承接自身流域汇流，还与联通的河流保持着密切的水力交换联系。尽管流域内的工业、农业和生活污水大量排入湖泊，但如果湖泊换水周期快，可以抑制水体富营养化进程，此类通江湖泊水环境问题相对并不突出。但由于湖泊往往湖湾众多，大量污水汇入会造成局部湖区污染物不容易排出，局部湖泊水体的氮磷浓度处于较高水平。

通江湖泊往往呈现出湖泊/河流模态转变、水位剧烈变化的特征，但目前的水质自动化在线监测设备和技术，尚不能满足这类季节性和年际水位变幅明显的湖泊自动监测需求。主要问题表现在：按照现有水质监测方式，丰水期湖泊水位处于较高水平时在监测断面上布设若干垂线进行监测，而进入枯水期后水位落槽，需要通过人工方式将垂线转移至主航道或深水区。这种监测方法需要投入大量的人力、财力，且无法实现监测结果的在线上传，信息获取明显滞后，无法满足水质在线分析的要求。

现有的诸多单一水质分析方法无法直接应用于这类季节性和年际水位变幅明显的湖泊。例如，通江湖泊在丰水期和枯水期的上游来水条件不同，汇入湖泊水体的污染源种类有明显区别，主要水质影响因子也不一致。因此，使用传统单一方法进行水质分析时在水质影响因子选择、水质分析结果合理性等方面具有很大的不确定性。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种湖泊水质在线监测分析系统，解决现有监测分析系统无法适用于变幅明显的湖泊监测，分析结果不确定性高的问题。

技术方案：本发明所述的湖泊水质在线监测分析系统，包括水质监测装置和水质分析模块，所述水质监测装置包括管道、配重滑轮车、浮标和水底监测设备，所述管道一端固定于湖泊深槽，另一端固定于湖泊岸边，所述管道内设置有轨道，所述配重滑轮车卡设在轨道上并可沿轨道滑动，所述浮标通过绳子与所述配重滑轮车连接，所述水底监测设备与浮标均通过中转通信设备与水质分析模块信号连接。

为了方便约束配种滑轮车的运动路径，所述管道为耐腐蚀的弯曲空心管道，轨道为T形轨道。

为了方便水位变化时，配重滑轮车相应移动，所述配重滑轮车包括耐腐蚀金属配重块和滑轮，所述滑轮与耐腐蚀金属配重块连接。

为了实时监测所处水域的多种水质参数、获取自身定位，并将监测信息发送至附近的通信中转设备，所述的浮标包括标体，所述标体上设置有多参数水质监测仪、定位设备、无线电通信器和供能设备。

为了周期性监测底层水体水质参数并将监测信息发送至附近的通信中转设备，所述水底监测设备固定于管道在水底的一端，所述水底监测设备包括低功耗水质监测仪和超声波水下通讯器。

为了接收浮标和水底监测设备传的监测信息，并将接收数据通过蜂窝网络发送到水质分析模块，所述通信中转设备设置有无线电和超声波通讯接口。