[发明专利]一种淤泥沉积在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种淤泥沉积在线监测系统，其特征在于，包括若干个监测模块和远程数据处理器；每个所述监测模块包括信息采集模块、电源模块、控制器和无线传输模块，信息采集模块包括立杆、第一子传感器和第二子传感器，第一子传感器和第二子传感器均固定在立杆上，二者垂直方向间距固定；第一子传感器和第二子传感器均与控制器数据相连；电源模块为信息采集模块、控制器、无线传输模块供电，控制器通过无线传输模块与远程数据处理器相连。

2.根据权利要求1所述的淤泥沉积在线监测系统，其特征在于，在所述立杆上设有若干个固定安装孔，每个固定安装孔之间的距离已知，通过上述固定安装孔，第一子传感器和第二子传感器在立杆上的位置可调。

3.根据权利要求1所述的淤泥沉积在线监测系统，其特征在于，所述第一子传感器采用超声波传感器，密闭封装在第一壳体内，在第一壳体底面设有信号发射接收口；超声波传感器通过有线方式与控制器数据连接。

4.根据权利要求1所述的淤泥沉积在线监测系统，其特征在于，所述第二子传感器为一超声信号接收模块，密闭封装在第二壳体内，在第二壳体底面设有信号接收口；超声信号接收模块通过有线方式与控制器数据连接。

5.根据权利要求1所述的淤泥沉积在线监测系统，其特征在于，所述立杆上方设有垂直度检测仪。

6.根据权利要求1所述的淤泥沉积在线监测系统，其特征在于，所述电源模块包括互补控制器、主电源和蓄电池，主电源包括太阳能板及风能发电机，互补控制器控制太阳能板及风能发电机进行互补发电；主电源向监测系统供电，并向备用蓄电池充电。

7.根据权利要求1所述的淤泥沉积在线监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括基本气象监测模块。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述淤泥沉积在线监测系统的监测方法，其特征在于，包括步骤：

对每一个信息采集模块中第一子传感器和第二子传感器的距离D_a进行标定；

将标定好的监测模块布置在待监测区域内，对于每一个监测模块，立杆插入到淤泥底部，第一子传感器在第二子传感器下方，水位的高度高于第二子传感器，

第一子传感器向淤泥底部发射超声波信号，记录第一子传感器和第二子传感器分别收到回波信号的时间T_a、T_b；

计算得到当前监测模块中淤泥表面至第一子传感器的距离为：

将上述距离信息通过无线方式发送到远程数据处理器。

9.根据权利要求7所述的监测方法，其特征在于，对每一个信息采集模块中第一子传感器和第二子传感器的距离D_a进行标定，步骤是：

S1、先将第一子传感器及第二子传感器固定好后，将整个立杆放在一个架子上，手工测量出第一子传感器离地面的距离D_e1；

S2、将第一子传感器的高度数据D_e1输入到控制器；

S3、控制器控制第一子传感器向架子底部发射超声波信号，并同时采集第一子传感器收到回波信号的时间数据T_e1及第二子传感器收到回波信号的时间数据T_e2；

S4、根据下述公式即可算出第一子传感器与第二子传感器之间的距离D_a：

D_a＝(T_e2-T_e1)*D_e1/(T_e1/2)。