河流水文水质远程监测系统

    当前，我国主要江河、湖泊水体的水质总体上呈恶化趋势，水质监测任务十分繁重。随着我国对水资源管理的现代化和信息化的重视，在全国水文站网的基础上，正逐步形成了比较完善的水质监测网络体系。但面对新时期水利发展的形势与要求，还存在着一些急待解决的问题。目前，我国水质监测主要依附于各级水环境检测实验室，水环境监督和管理部门的水质信息传递、处理过程比较慢，管理水平和工作效率较低，无法及时掌握突发性水污染事故以及洪水淹没、河流断流后的复流、污水闸坝调度与水库调度等重要水利过程的水质突变情况。传统的监测方法靠定时、定点的人工现场监测记录水文数据，以人工现场采样、实验室仪器分析为主要手段进行环境水质监测。传统方法存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映水文、水质变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水环境管理的需求。此外，人为因素常常造成对水情的延误和错误的判断，给测量和控制带来了一定的麻烦和不便，无论从时间和资金上都将造成很大的浪费。

    随着电子信息技术的发展，环境参数传感器(水温传感器、水位传感器、气温传感器等)和水质参数传感器(如溶解氧传感器、PH传感器、盐度传感器等)在水环境监测中日益得到广泛应用。使得监测数据更加快速、准确、可靠。对于常规的水环境要素监测，一般的自动监测仪多为手持式和固定式，长期在线监测方式多用于大型浮标和监测平台。对于偏远地区和小型湖泊、河流和水库仍然需要人工到达现场进行监测，存在很多不便之处。
    水文水质远程监测系统，包括：水文传感器；水质传感器；数据采集器，与水文传感器和水质传感器连接，接收各传感器的测量数据；太阳能供电系统，与数据采集器和水文传感器、水质传感器连接；天线，与数据采集器连接；第一无线通讯网络，与天线连接；服务器，与第一无线通讯网络连接，收到数据采集器采集的测量数据后，以邮件或短信的方式发送出去；第二无线通讯网络，与服务器连接；终端设备，与第二无线通讯网络连接，接收包含测量数据的邮件或短信，获取水体当前的水文水质信息。本实用新型能用于水体环境要素的长期监测和测定参数的即时获取，实现水文监测过程中对水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期、连续的监测。     水文、水质监测是保证江河、湖泊及水库环境安全的重要手段。水文监测的主要任务是测定江河湖库降雨量、水位、流量等水文要素自然变化的情况，它是一项基础和前期工作，是防汛抗旱的耳目和参谋，其质量和精度将直接影响水情信息的实时性和准确性，影响防汛抗旱决策的科学性。水质监测的常规参数为电导率、温度、pH、溶解氧及营养盐浓度等。水文、水质监测的重点在于对各参数的发生、发展及变化进行实时监测和分析，为开展防洪防旱防污工作提供信息依据。随着社会经济的快速发展，对水文、水质信息不断提出新的要求，观测项目和内容不断增加，进而对观测手段、方法及监测技术研发和应用提出越来越高的要求。现有的远程自动监测系统，测量参数比较单一，水文参数与水质参数往往能兼具，参数间直接的相互关系难以综合分析。数据采集多为单项控制，能随时实现远程控制采样频次和预报频率。水文水质远程监测系统，能够用于湖泊、河流及水库的环境要素的长期监测和测定参数的即时获取，以实现水文监测过程中对水质污染的重要参数如温度、pH值、溶解氧、盐度、浊度、叶绿素及营养盐浓度等进行现场综合的自动、长期、连续的监测。水文水质远程监测系统，能够基于无线通讯技术通过数据采集器、无线通信网络、终端设备及各种传感器等可实时监测、查询和设置。即使在远离观测现场的异地，也能方便地对水情要素如水位、水温、流量等环境数据的采集读取，实现远程监测和数据共享。水文水质监测通过综合测量江河、湖泊及水库的水位、流速、降雨量等水文要素及水体温度、pH值、溶氧、盐度、浊度、叶绿素、营养盐浓度等水质要素，以实现水文监测过程中对水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期、连续的监测。
    流量流速检测模块、水温检测模块和水位检测模块中的一种或者多种，分别用于根据客户的需要可选择性的检测监测站点的流量流速、水温和水位等一种或几种水文指标参数。而水质传感器6可以包括pH值检测模块、溶氧检测模块、电导率检测模块、叶绿素检测模块和营养盐检测模块中的一种或者多种，分别用于根据客户的需要可选择性的检测监测站点的PH值、溶氧、电导率、叶绿素和营养盐等一种或几种水质指标参数。另外，气象传感器4也可以包括风向检测模块、风速检测模块、温湿度检测模块和气压检测模块中的一种或者多种，同样地，分别用于根据客户的需要可选择性的检测监测站点的风向、风速、温湿度和气压等一种或几种气象指标参数。数据采集器可以包括预警模块，通过设定水情报警阈值，当水文、水质参数达到或超过一预设水情报警阈值时，监测系统就以邮件或者短信的方式向终端设备发送报警信息。通过综合测量江河、湖泊及水库的水位、流速、降雨量等水文要素及水体温度、pH值、溶氧、盐度、浊度、叶绿素、营养盐浓度等水质要素，以实现水文监测过程中对水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期、连续的监测。采用无线通讯和太阳能供电的工作方式，可以在野外无人值守的情况下长期、连续、在线监测水环境变化，不需要监测人员到现场去采样分析，可以每天多次进行监测，避免了由于人力监测频次不够而导致的漏报现象发生，并且整个监测过程不受人工干扰，避免了由监测人员手工测量引起的误差。可用于离岸较远的水文水质监测站点，故其电源供应可采用多种供电形式，其中太阳能电池板和蓄电池组合，既节省能源又可保证全天候正常运行。