[实用新型]一种水库坝前垂向水温无线监测装置

说明书

一种水库坝前垂向水温无线监测装置，它包括坝前监测系统、远端水库管理系统，坝前监测系统包括主悬臂梁、次悬臂梁，次悬臂梁设置在主悬臂梁上方，且次悬臂梁的前延伸端设有滑轮；次缆绳和监测链的一端连接并缠绕于卷线机上，另一端绕过滑轮并朝外下垂；主缆绳一端与主悬臂梁另一端、另一端设有铅鱼，在监测链上设有若干组温度传感器、压力传感器。本实用新型提供的水库坝前垂向水温无线监测装置不仅技术成熟、结构简单、造价低、布置方便，且操作方便，运行维护成本低，便于推广应用。

技术领域

本实用新型属于水利水电工程、水环境工程的温度监控装置技术领域，具体涉及一种水库坝前垂向水温无线监测装置。

背景技术

兴建水库是水资源合理开发利用的一种方式，对促进当地的经济和社会发展具有重要意义。但水库兴建蓄水后，将抬升原有河道的水位，导致水深增加，流速降低，水体面积增大，进而引发水体热量分布的进一步改变，形成水库水温的分层结构。

水库水温分层往往伴随着水体在物理、化学、水生生物特征及相关指标在分布上的变化。如水库上层温水层因水生植物光合作用及水气的氧交换，通常保持高溶解氧状态，这种状态会促进水库富营养化和水质恶化现象发生；下层低温水受扰动小，扩散不易，在溶氧难恢复的情况下会产生厌氧微生物层，从而加速了内部营养盐循环和络合金属物质的溶解释放，导致水库水质进一步恶化；下泄的低温水往往会影响坝下河道鱼类生活和繁殖，同时对下游灌溉农作物生育期的正常发育产生重大不利影响。为缓解水库兴建造成的水库内水质问题及下泄低温水问题，需实时对水库的垂向水温结构进行监测，以便于采取有效的减缓措施，为水库日常管理、运行调度提供支撑，以促进水库生态环境的保护。

目前，水库坝前垂向水温监测通常是监测人员通过乘船至坝前监测点位、人工投放并回收带有温度、压力传感装置及数据记录功能的仪器进行水温结构监测工作，或采用浮筒或漂浮平台安装自记式水温传感器进行测量工作。这些方案虽然可以收集到坝前垂向水温结构数据，但存在以下一些问题：

1.人工投放监测设备、浮筒或漂浮平台安装方式不具备自动监测坝前水位的功能，其获取的水温数据需要根据后续计算才能得到相应的高程—水温温度曲线，同时因水位监测不能与水温监测同步开展，将造成高程—水温温度曲线失真，不利于科学研究与水库精细化调度工作。

2.人工投放监测设备的监测不仅需要耗费大量的测量时间，且监测频率低，不足以提供高频率的数据，同时因不能自动测量、自动传输，监测数据时效性差，一方面无法满足水库管理者或科研人员在水库管理及水库水温变化特性研究方面的需求，另一方面不利于水库日常管理和运行调度。

3.人工投放监测、浮筒或漂浮平台安装容易受坝前风浪影响，不仅极易导致设备损毁或丢失，且在天气状况不佳的条件下进行，还存在人员水上作业的安全风险。

4.浮筒或漂浮平台安装的监测方式极易受水位变幅及坝前风浪、流场影响，导致监测链形成抛物线形态，直接造成垂向水温结构监测结果错误。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种能结合坝前水位变幅情况，对垂向水温监测数据进行实时测量的水库坝前垂向水温无线监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案：

一种水库坝前垂向水温无线监测装置，它包括坝前监测系统、远端水库管理系统，坝前监测系统包括主悬臂梁、次悬臂梁，次悬臂梁设置在主悬臂梁上方，且次悬臂梁的前延伸端设有滑轮；次缆绳和监测链的一端连接并缠绕于卷线机上，另一端绕过滑轮并朝外下垂；主缆绳一端与主悬臂梁另一端、另一端设有铅鱼，在监测链上设有若干组温度传感器、压力传感器。

上述远端水库管理系统与温度传感器和/或压力传感器通过无线交互连接。

在主缆绳上设有若干滑动连接件，监测链和/或次缆绳穿设在滑动连接件中并平行于主缆绳。