[发明专利]一种控制水库垂向多参数自动采集装置下放速度的方法

说明书

一种控制水库垂向多参数自动采集装置下放速度的方法，该控制方法基于自动采集装置实现，所述的自动采集装置主要包括：传感器单元，手动升降装置及手持终端。传感器单元将水质参数发送给手持终端，手持终端进行处理计算并显示。传感器单元下降时采用最大梯度法或人工设定方法，根据各个传感器测得的水质参数的变化速度，对传感器下放速度进行调节，达到高效采集水质信息的目的。本发明传感器单元模块化，方便拆卸更换，可以随时根据监测需求使用不同的传感器；系统更加智能，可监测传感器下放速度并给出下放意见；使用智能下放方法，可以更高效地采集到尽可能详细的水质参数；采用手持终端，方便携带，显示信息全面，能够实时了解水质状况。

技术领域

本发明属于水质监测领域，涉及一种控制水库垂向多参数自动采集装置下放速度的方法。

背景技术

随着科技的进步，人们对于生活质量的要求也越来越高，但同时社会的发展也使得环境问题日益严重。作为人类生存不可或缺的资源，水资源时时刻刻都面临着被污染的威胁。水库身为城市用水的第一大来源，对其水质的保护更是直接关系到民生问题，故水库水质的重要性可见一斑，对水库水质的监测也变得日益迫切。

水质监测技术是随着水环境研究的进程和发展而产生的，在环境分析的基础上发展起来的，是运用现代科学技术和方法测取水环境质量及其变化趋势的科学过程，是运用水环境状况数据资料的科学活动，是环境保护的基础。具体而言，水质监测技术是运用化学、物理、生物等现代科学技术方法，间断或连续地监视和检测代表水环境质量机器变化趋势的各种数据的全过程。

定期的水库水质监测是保证水源水库水质安全的一种重要手段和方法，常规的水库水质监测参数主要包括温度、pH值、电导率、溶解氧、氧化还原电位等。然而，目前国内水库普遍没有良好和合适的垂向水质监测系统。传统的垂向水质监测采用人工采样，实验室分析的方法，科研人员乘调查船到达采样点后，使用带有刻度绳的采水器获取指定深度的水样，将采集到的水样带回实验室进行分析从而获得水质参数数据。这种方法浪费人力物力，且效率较低。同时数据的准确度依赖于采集的水样，而且不能很好地呈现水环境在被采样造成的破坏前的真实状态。目前也有一些水质监测装置，但往往操作复杂，需要人工的大量参与。国外的水质检测仪的价格往往价格较高，例如德国Sea&Sun公司的CTD90m检测仪可以选择深度间隔模式或者连续模式等测定垂直剖面的深度、温度、pH值、溶解氧、电导率、氧化还原电位、浊度等水质参数，通过连接笔记本即可在现场观察水质参数变化趋势，但其仍存在功能单一、采集效率不高、操作复杂等问题，且其主要面向海洋环境，价格也高达40-50万RMB，很难在国内水库大范围普及。又例如，韩敏等的《一种水库多参数水质垂向动态数据采集装置》(公开号：CN105044303A)中提出的水质监测装置，其采用固定种类的传感器进行固定安装，无法根据需要随时对需要的水质参数进行测量，且采用模拟信号进行传输，数据的稳定性和传输距离较差，且因其采用密封式设计，体积较大，携带不便。

同时，目前现存的采样装置所使用的传感器下放方法也存在着不足。例如，许士国等的《一种水库多参数水质垂向动态数据采集方法》(公开号：CN105137021A)中提出的传感器下降方法，其采用最大参数调节传感器的下放速率。其具体思想为在上位机界面中将多参数水库水质监测装置所采集到的水质数据分别存储在6个数组中，分别为A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆,并分别存放温度、溶解氧、电导率、pH值、氧化还原电位、浊度参数。同时在A₁-A₆中采集x₁-x_i水质参数并通过下式计算变化率为:其中，i＝1，2,…，N对应第i个测量数据，N为测量点的样本总数，x(i)为测量点第i个测量数据的原始值,x′为测量点均值化后的值。通过A₁-A₆中的x′分别进行比较，选择出其中最大的x′进行显示，与设定的阀值相比较，当大于阀值时报警，并将多参数数据采集模块上拉一段距离并减速下放。