流域水生态安全监控预警系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010885487.1 (22)申请日 2020.08.28 (71)申请人 生态环境部南京环境科学研究所 地址 210002 江苏省南京市玄武区蒋王庙 街8号 申请人 江苏金禾水环境科技股份有限公司 (72)发明人 崔益斌丁程成沈楠戴建华 王曙东 (74)专利代理机构 合肥中谷知识产权代理事务 所(普通合伙) 34146 代理人 洪玲 (51)Int.Cl. G01N 33/18(2006.01) G01M 3/26(2006.01) H05K 5/06(2006.01)。

2、 (54)发明名称 一种流域水生态安全监控预警系统 (57)摘要 本发明涉及一种流域水生态安全监控预警 系统。 该流域水生态安全监控预警系统， 包括放 入水体内监测水体的监控装置， 所述监控装置包 括外壳主体， 所述外壳主体的内部设置有控制机 构、 通讯机构、 传感器与电源箱， 所述控制机构的 电源端、 传感器的电源端与通讯机构的电源端均 与电源箱的输出端电性连接， 所述通讯机构的控 制端、 传感器的控制端均与控制机构的控制端电 性连接， 所述控制机构接收传感器发出的信号， 再通过通讯机构将传感器信号发送至后台计算 机； 所述外壳主体包括下壳体与上壳体， 下壳体 与上壳体密封连接， 上壳体与下。

3、壳体之间设置有 电气安装槽； 该流域水生态安全监控预警系统， 结构简单， 操作方便， 使用灵活， 防水性能较高， 便于推广使用。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 112114105 A 2020.12.22 CN 112114105 A 1.一种流域水生态安全监控预警系统， 其特征在于， 包括放入水体内监测水体的监控 装置， 所述监控装置包括外壳主体(1)， 所述外壳主体(1)的内部设置有控制机构、 通讯机 构、 传感器与电源箱， 所述控制机构的电源端、 传感器的电源端与通讯机构的电源端均与电 源箱的输出端电性连接， 所述通讯机构的控制端、 传感器的控制端均与控制机构的控制端 电性。

4、连接， 所述控制机构接收传感器发出的信号， 再通过通讯机构将传感器信号发送至后 台计算机； 所述外壳主体(1)包括下壳体(2)与上壳体(3)， 所述下壳体(2)与上壳体(3)密封 连接， 所述上壳体(3)与下壳体(2)之间设置有电气安装槽(13)， 所述控制机构、 通讯机构、 传感器与电源箱均安装于电气安装槽(13)的内部， 所述上壳体(3)的中部竖直安装有监测 探针(14)， 所述监测探针(14)与传感器连接， 所述上壳体(3)与下壳体(2)的外表面靠近边 缘位置均开设有密封槽(5)， 所述上壳体(3)与下壳体(2)安装时， 两组密封槽(5)相对安装， 所述密封槽(5)的内部设置有密封气囊(。

5、6)， 所述外壳主体(1)设置有充气机构， 所述充气机 构的充电端与密封气囊(6)的进气口连接， 所述控制机构的控制端与充气机构的控制端连 接， 所述控制机构控制充气机构向密封气囊(6)内充入气体， 所述密封气囊(6)膨胀与所述 密封槽(5)的槽壁紧密接触。 2.根据权利要求1所述的一种流域水生态安全监控预警系统， 其特征在于： 所述密封槽 (5)的槽壁与槽底均固定连接有压力传感器(12)， 所述控制机构的输入端与压力传感器 (12)的输出端电性连接， 所述密封气囊(6)膨胀挤压所述压力传感器(12)， 所述控制机构接 收压力传感器(12)的压力信号值， 当压力传感器(12)的压力信号值低于设。

6、定阀值时， 所述 控制机构控制充气机构向密封气囊(6)内充入气体， 并通过通讯机构向后台计算机发出检 修信号， 当压力传感器(12)的压力信号值大于等于设定阀值时， 所述控制机构控制充气机 构停止充气。 3.根据权利要求2所述的一种流域水生态安全监控预警系统， 其特征在于： 所述充气机 构包括气箱(8)， 所述气箱(8)的内部设置有气体箱、 气泵件、 电磁控制阀与气管(7)， 所述气 管(7)的输出端与所述密封气囊(6)的进入口连接。 4.根据权利要求3所述的一种流域水生态安全监控预警系统， 其特征在于： 所述外壳主 体(1)的下端外表面固定连接有浮力气囊(15)， 所述充气机构还包括连接管(。

7、16)， 所述连接 管(16)的另一端与浮力气囊(15)的中部连接， 所述连接管(16)连通浮力气囊(15)与气箱 (8)。 5.根据权利要求4所述的一种流域水生态安全监控预警系统， 其特征在于： 所述下壳体 (2)的外表面靠近边缘位置开设有压槽(10)， 所述压槽(10)位于密封槽(5)的外部， 所述上 壳体(3)的外表面靠近边缘位置固定连接有压块(4)， 所述压块(4)插入与压槽(10)内。 6.根据权利要求5所述的一种流域水生态安全监控预警系统， 其特征在于： 所述压槽 (10)内开设有螺孔(9)， 所述上壳体(3)的外表面连接有螺钉(11)， 所述螺钉(11)与螺孔(9) 相互配合连接。

8、。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112114105 A 2 一种流域水生态安全监控预警系统 技术领域 0001 本发明属于水体监控技术领域， 具体涉及一种流域水生态安全监控预警系统。 背景技术 0002 随着生活水平的不断提高， 人们对于周围环境的要求也越来越高， 但是由于人口 密度的上升， 自然环境的自我净化能力已经无法完全满足城市中人工河道、 人工湖泊等水 体的净化。 在现有技术中， 通常采用人工巡视， 根据巡视人员的经验和判断， 对各种环境的 水体进行不同的抽样检测， 然后根据抽样结果对水体的污染情况作出报告， 再对水进行治 理。 由于上述对水体的监控方式太过依靠巡视人员的经验， 。

9、在实际应用中， 通常发现问题 时， 水体已经遭到了大面积的污染。 0003 因此， 需要一种能够对水体进行实时监控的装置， 弥补现有技术采用人工巡视的 不足， 提高治理水体污染的反应速度。 现有的流域水生态安全监控预警系统一般依赖该水 体监控装置来实现， 传统的水体监控装置一般直接将传感器密封在壳体内放置入水体中， 监测水体数据使用， 然而该装置对自身的防护能力以及监控能力较差， 很容易出现防水性 不好损坏其内部传感器元件， 导致整个监控装置的损坏， 因此水体监控装置在监控水体数 据的同时， 还应当实现对自身情况的诊断与监控。 发明内容 0004 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结。

10、构简单， 设计合理的流域水 生态安全监控预警系统。 0005 本发明通过以下技术方案来实现上述目的： 0006 一种流域水生态安全监控预警系统， 包括放入水体内监测水体的监控装置， 所述 监控装置包括外壳主体， 所述外壳主体的内部设置有控制机构、 通讯机构、 传感器与电源 箱， 所述控制机构的电源端、 传感器的电源端与通讯机构的电源端均与电源箱的输出端电 性连接， 所述通讯机构的控制端、 传感器的控制端均与控制机构的控制端电性连接， 所述控 制机构接收传感器发出的信号， 再通过通讯机构将传感器信号发送至后台计算机； 所述外 壳主体包括下壳体与上壳体， 所述下壳体与上壳体密封连接， 所述上壳体与。

11、下壳体之间设 置有电气安装槽， 所述控制机构、 通讯机构、 传感器与电源箱均安装于电气安装槽的内部， 所述上壳体的中部竖直安装有监测探针， 所述监测探针与传感器连接， 所述上壳体与下壳 体的外表面靠近边缘位置均开设有密封槽， 所述上壳体与下壳体安装时， 两组密封槽相对 安装， 所述密封槽的内部设置有密封气囊， 所述外壳主体设置有充气机构， 所述充气机构的 充电端与密封气囊的进气口连接， 所述控制机构的控制端与充气机构的控制端连接， 所述 控制机构控制充气机构向密封气囊内充入气体， 所述密封气囊膨胀与所述密封槽的槽壁紧 密接触。 0007 作为本发明的进一步优化方案， 所述密封槽的槽壁与槽底均固。

12、定连接有压力传感 器， 所述控制机构的输入端与压力传感器的输出端电性连接， 所述密封气囊膨胀挤压所述 说明书 1/4 页 3 CN 112114105 A 3 压力传感器， 所述控制机构接收压力传感器的压力信号值， 当压力传感器的压力信号值低 于设定阀值时， 所述控制机构控制充气机构向密封气囊内充入气体， 并通过通讯机构向后 台计算机发出检修信号， 当压力传感器的压力信号值大于等于设定阀值时， 所述控制机构 控制充气机构停止充气。 0008 作为本发明的进一步优化方案， 所述充气机构包括气箱， 所述气箱的内部设置有 气体箱、 气泵件、 电磁控制阀与气管， 所述气管的输出端与所述密封气囊的进入口。

13、连接。 0009 作为本发明的进一步优化方案， 所述外壳主体的下端外表面固定连接有浮力气 囊， 所述充气机构还包括连接管， 所述连接管的另一端与浮力气囊的中部连接， 所述连接管 连通浮力气囊与气箱。 0010 作为本发明的进一步优化方案， 所述下壳体的外表面靠近边缘位置开设有压槽， 所述压槽位于密封槽的外部， 所述上壳体的外表面靠近边缘位置固定连接有压块， 所述压 块插入与压槽内。 0011 作为本发明的进一步优化方案， 所述压槽内开设有螺孔， 所述上壳体的外表面连 接有螺钉， 所述螺钉与螺孔相互配合连接。 0012 本发明的有益效果在于： 本发明在壳体的表面开设密封槽， 密封槽的内部设置有 。

14、密封气囊， 通过密封气囊的充气膨胀实现提高上下壳体紧密安装后的密封性能； 密封槽的 槽壁以及槽底均设置有压力传感器， 利用压力传感器来感应密封气囊的顶部以及侧部两者 对槽壁或槽底的压力情况， 以此来判断密封气囊的密封效果是否稳固， 通常的气囊可能在 长时间的使用后， 出现少许漏气的可能， 利用压力传感器的反馈来辅助判断整个壳体的密 封效果， 当出现密封气囊内的气体减少时， 压力传感器感应的压力值降低， 此时通过控制充 气机构向密封气囊内充入气体， 并向维护人员发出检修信号， 此时维护人员可以尽快进行 检修处理， 防止外壳进一步的渗水损坏； 压块与压槽的接触面可以设置一定胶水层， 用作防 水的第。

15、一道防线； 还设置有浮力气囊， 通过向其内部灌入气体， 使装置浮起， 便于维护人员 寻找装置； 整个系统结构简单， 操作方便， 使用灵活， 防水性能较高， 便于推广使用。 附图说明 0013 图1是本发明的整体结构示意图； 0014 图2是本发明的下壳体的结构示意图； 0015 图3是本发明的图1的侧面结构示意图。 0016 图中： 1、 外壳主体； 2、 下壳体； 3、 上壳体； 4、 压块； 5、 密封槽； 6、 密封气囊； 7、 气管； 8、 气箱； 9、 螺孔； 10、 压槽； 11、 螺钉； 12、 压力传感器； 13、 电气安装槽； 14、 监测探针； 15、 浮力 气囊； 16、。

16、 连接管。 具体实施方式 0017 下面结合附图对本申请作进一步详细描述， 有必要在此指出的是， 以下具体实施 方式只用于对本申请进行进一步的说明， 不能理解为对本申请保护范围的限制， 该领域的 技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。 0018 实施例1 0019 如图1-3所示， 一种流域水生态安全监控预警系统， 包括放入水体内监测水体的监 说明书 2/4 页 4 CN 112114105 A 4 控装置， 所述监控装置包括外壳主体1， 所述外壳主体1的内部设置有控制机构、 通讯机构、 传感器与电源箱， 所述控制机构的电源端、 传感器的电源端与通讯机构的电源端均与电。

17、源 箱的输出端电性连接， 所述通讯机构的控制端、 传感器的控制端均与控制机构的控制端电 性连接， 所述控制机构接收传感器发出的信号， 再通过通讯机构将传感器信号发送至后台 计算机； 所述外壳主体1包括下壳体2与上壳体3， 所述下壳体2与上壳体3密封连接， 所述上 壳体3与下壳体2之间设置有电气安装槽13， 所述控制机构、 通讯机构、 传感器与电源箱均安 装于电气安装槽13的内部， 所述上壳体3的中部竖直安装有监测探针14， 所述监测探针14与 传感器连接， 所述上壳体3与下壳体2的外表面靠近边缘位置均开设有密封槽5， 所述上壳体 3与下壳体2安装时， 两组密封槽5相对安装， 所述密封槽5的内部。

18、设置有密封气囊6， 所述外 壳主体1设置有充气机构， 所述充气机构的充电端与密封气囊6的进气口连接， 所述控制机 构的控制端与充气机构的控制端连接， 所述控制机构控制充气机构向密封气囊6内充入气 体， 所述密封气囊6膨胀与所述密封槽5的槽壁紧密接触。 监测探针14贯穿上壳体3， 贯穿位 置同样需要做密封处理， 该密封处理可以是胶水密封， 也可以是其他的密封形式。 0020 控制机构选用单片控制机即可， 通讯机构选用常用的物联网通讯模块即可， 在壳 体的表面开设密封槽5， 密封槽5的内部设置有密封气囊6， 通过密封气囊6的充气膨胀实现 提高上下壳体紧密安装后的密封性能； 所述密封槽5的槽壁与槽底。

19、均固定连接有压力传感 器12， 所述控制机构的输入端与压力传感器12的输出端电性连接， 所述密封气囊6膨胀挤压 所述压力传感器12， 所述控制机构接收压力传感器12的压力信号值， 当压力传感器12的压 力信号值低于设定阀值时， 所述控制机构控制充气机构向密封气囊6内充入气体， 并通过通 讯机构向后台计算机发出检修信号， 当压力传感器12的压力信号值大于等于设定阀值时， 所述控制机构控制充气机构停止充气； 密封槽5的槽壁以及槽底均设置有压力传感器12， 利 用压力传感器12来感应密封气囊6的顶部以及侧部两者对槽壁或槽底的压力情况， 以此来 判断密封气囊6的密封效果是否稳固， 通常的气囊可能在长时。

20、间的使用后， 出现少许漏气的 可能， 利用压力传感器12的反馈来辅助判断整个壳体的密封效果， 当出现密封气囊6内的气 体减少时， 压力传感器12感应的压力值降低， 此时通过控制充气机构向密封气囊6内充入气 体， 并向维护人员发出检修信号， 此时维护人员可以尽快进行检修处理， 防止外壳进一步的 渗水损坏； 0021 所述充气机构包括气箱8， 所述气箱8的内部设置有气体箱、 气泵件、 电磁控制阀与 气管7， 所述气管7的输出端与所述密封气囊6的进入口连接； 进一步的， 还可以在所述外壳 主体1的下端外表面固定连接有浮力气囊15， 所述充气机构还包括连接管16， 所述连接管16 的另一端与浮力气囊1。

21、5的中部连接， 所述连接管16连通浮力气囊15与气箱8， 通过向其内部 灌入气体， 使装置浮起， 便于维护人员寻找装置； 在实际的使用中， 气箱8可以分为两部分使 用， 一部分内的压缩空气用于密封气囊6内充气使用， 另一部分内的压缩空气用于浮力气囊 15内充气使用； 也可以做整体使用； 当选用前者方案时， 若气箱8内的供密封气囊6使用的部 分(此处称为A部分， 另一部分称为B部分)气体使用完后， 控制机构控制充气机构将B部分内 的压缩空气向浮力气囊15内充入， 连接管16与浮力气囊15的连接处为其中部， 提高了浮力 气囊15充气时整个装置的稳定性， 浮力气囊15充气后膨胀， 整个装置向水面浮起。

22、， 采用该方 案时， 需要确保浮力足够使上壳体3与下壳体2的连接位置浮出水面， 此时， 由于该连接位置 浮出水面， 进一步减小了装置进一步被破坏的可能； 必要时还可以如图3所示， 在下壳体2的 说明书 3/4 页 5 CN 112114105 A 5 下端外表面悬挂一定的重块， 防止浮力气囊15在充气时， 整个壳体发生翻转； 所述下壳体2 的外表面靠近边缘位置开设有压槽10， 所述压槽10位于密封槽5的外部， 所述上壳体3的外 表面靠近边缘位置固定连接有压块4， 所述压块4插入与压槽10内； 压块4与压槽10的接触面 可以设置一定胶水层， 用作防水的第一道防线。 所述压槽10内开设有螺孔9， 。

23、所述上壳体3的 外表面连接有螺钉11， 所述螺钉11与螺孔9相互配合连接； 上壳体3与下壳体2通过螺钉11与 螺孔9的配合固定连接。 0022 需要说明的是， 该流域水生态安全监控预警系统， 在使用时， 在壳体的表面开设密 封槽5， 密封槽5的内部设置有密封气囊6， 通过密封气囊6的充气膨胀实现提高上下壳体紧 密安装后的密封性能； 密封槽5的槽壁以及槽底均设置有压力传感器12， 利用压力传感器12 来感应密封气囊6的顶部以及侧部两者对槽壁或槽底的压力情况， 以此来判断密封气囊6的 密封效果是否稳固， 通常的气囊可能在长时间的使用后， 出现少许漏气的可能， 利用压力传 感器12的反馈来辅助判断整。

24、个壳体的密封效果， 当出现密封气囊6内的气体减少时， 压力传 感器12感应的压力值降低， 此时通过控制充气机构向密封气囊6内充入气体， 并向维护人员 发出检修信号， 此时维护人员可以尽快进行检修处理， 防止外壳进一步的渗水损坏； 压块4 与压槽10的接触面可以设置一定胶水层， 用作防水的第一道防线； 整个系统结构简单， 操作 方便， 使用灵活， 防水性能较高， 便于推广使用。 0023 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保 护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 112114105 A 6 图1 说明书附图 1/2 页 7 CN 112114105 A 7 图2 图3 说明书附图 2/2 页 8 CN 112114105 A 8 。