一种多参数水文气象数据采集装置的制作方法

文档序号:15476917发布日期:2018-09-18 21:39阅读:243来源:国知局

本实用新型属于水文气象监测技术领域,涉及一种多参数水文气象数据采集装置。



背景技术:

近年来,随着我国社会经济的发展,各地对水文气象监测的需求越来越多,特别是在沿海近岸区域,比如码头、堤坝、跨海大桥、海上采油平台等地,更是受潮、流、浪、风、降雨、能见度等水文气象因素影响较大,因此对水文气象监测设备有着更高的要求,对监测系统的自动化、智能化、高集成度、低成本的要求越来越高。在水文气象的众多监测参数中,流速、流向、潮位、波浪、风速、风向、温度、湿度、气压、雨量、能见度等是最为常见的几种监测参数,但是我国目前的水文气象监测系统的集成度较低,一般难以同时采集上述监测参数,往往需要在不同点架设多个不同类别的监测系统才能满足监测需求,多个监测系统分布在不同的监测点,这在大大增加监测系统的整体能耗和成本的同时也增加了监测系统安装和维护的复杂度,所采集相关数据间的关联性也打了折扣。因此,人们开发了集成度较高的多参数水文气象数据采集装置。

例如:授权公告号为CN206394823U,名为“一种水文气象多参数观测浮标”的中国专利中公开了一种水文气象多参数观测浮标,包括用于提供浮力和搭载设备的浮标主体,以及设于浮标主体上用于搭载设备的上层建筑;浮标主体上安装有数据采集器和与之电连接的电源系统、通讯单元,数据采集器上设有多个监测仪器通信接口;上层建筑包括多条支架,支架的底部固定在浮标主体顶面,支架的顶部向内倾斜并在顶部固定一信标台。与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:可搭载水文、水质、气象、环境等测量设备,提供实时、连续的海洋监测数据,具有高度自动化特点,实现了集智能化、模块化于一体的高性能海洋监测系统。

采用这样技术的多参数水文气象数据采集装置当然可以使用,集成度也较高,但还存在以下不足:

其集成平台搭载在浮动的观测浮标上,显然影响测量参数的准确度,其可测量的参数有限,其测量参数与岸基处理中心的通讯的可靠性显然不够高,其浮动的观测平台随波逐流会造成监测点的移动,显然影响测量参数的可靠性,使用效果还不够理想。



技术实现要素:

为克服现有技术的不足,本实用新型提供一种可靠性更高、测量参数更全面的多参数水文气象数据采集装置。

本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是:一种多参数水文气象数据采集装置,包括集中设置在一个搭载设备的平台上的多个传感器装置、与各传感器装置信号连接的多参数数据采集器;所述的搭载设备的平台是一个由海岸伸出到海面的码头;所述的多个传感器装置包括设置在码头上的波浪传感器、能见度传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、水位传感器、超声多普勒流速流向传感器;码头上设置有户外防雨机箱、气象风杆、手摇绞车、水位观测井;多参数数据采集器设置在户外防雨机箱内,户外防雨机箱顶面设有太阳能电池板;太阳能电池板的输出端与蓄电池的充电输入端连接,蓄电池的输出端与多参数数据采集器的电源输入端连接;能见度传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器四者设置在气象风杆上;气象风杆顶端架设有避雷针;水位观测井设在码头边沿的甲处,水位传感器设置在水位观测井内;波浪传感器设在码头边沿的乙处;超声多普勒流速流向传感器通过手摇绞车从码头边沿的丙处伸入测量目标的水体中。

所述的各传感器的信号输出端通过信号连接线与多参数数据采集器的对应信号输入端信号连接。

所述的水位传感器是SCY1-1型压力式潮位仪、YHQP1-1型气泡式水位计两者中的任何一种。

所述的波浪传感器是SBY2-1型声学波浪仪。

所述的风速风向传感器是05103L型风速风向传感器、05106L型风速风向传感器、05108L型风速风向传感器三者中的任何一种。

所述的温湿度传感器是41382LC2型温湿度传感器。

所述的气压传感器是61302L型气压传感器。

所述的雨量传感器是DY1090A型雨量传感器。

所述的能见度传感器是73000DS型能见度传感器、PWD10/20/50型能见度传感器、CS210A型能见度传感器三者中的任何一种。

本实用新型的有益效果是:由于所述的搭载设备的平台是一个由海岸伸出到海面的码头;所述的多个传感器装置包括设置在码头上的波浪传感器、能见度传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、水位传感器、超声多普勒流速流向传感器;码头上设置有户外防雨机箱、气象风杆、手摇绞车、水位观测井;多参数数据采集器设置在户外防雨机箱内,户外防雨机箱顶面设有太阳能电池板;太阳能电池板的输出端与蓄电池的充电输入端连接,蓄电池的输出端与多参数数据采集器的电源输入端连接;能见度传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器四者设置在气象风杆上;气象风杆顶端架设有避雷针;水位观测井设在码头边沿的甲处,水位传感器设置在水位观测井内;波浪传感器设在码头边沿的乙处;超声多普勒流速流向传感器通过手摇绞车从码头边沿的丙处伸入测量目标的水体中。

因此,可靠性更高、测量参数更全面,使用效果更理想。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。其中:

图1是本实用新型的示意图;

图2是本实用新型中的信号流的框图;

图3是本实用新型中的多参数数据采集器部分的示意图。

附图中的标记编号说明如下:波浪传感器1、能见度传感器2、避雷针3、气象风杆4、风速风向传感器5、温湿度传感器6、气压传感器7、太阳能电池板8、户外防雨机箱9、雨量传感器10、手摇绞车11、水位观测井12、水位传感器13、超声多普勒流速流向传感器14、码头15、蓄电池16、多参数数据采集器17

具体实施方式

本实用新型的实施例,如图1、图2、图3所示,一种多参数水文气象数据采集装置,包括集中设置在一个搭载设备的平台上的多个传感器装置、与各传感器装置信号连接的多参数数据采集器17;所述的搭载设备的平台是一个由海岸伸出到海面的码头15;所述的多个传感器装置包括设置在码头15上的波浪传感器1、能见度传感器2、风速风向传感器5、温湿度传感器6、气压传感器7、雨量传感器10、水位传感器13、超声多普勒流速流向传感器14;码头15上设置有户外防雨机箱9、气象风杆4、手摇绞车11、水位观测井12;多参数数据采集器17设置在户外防雨机箱9内,户外防雨机箱9顶面设有太阳能电池板8;太阳能电池板8的输出端与蓄电池16的充电输入端连接,蓄电池16的输出端与多参数数据采集器17的电源输入端连接;能见度传感器2、风速风向传感器5、温湿度传感器6、气压传感器7四者设置在气象风杆4上;气象风杆4顶端架设有避雷针3;水位观测井12设在码头15边沿的甲处,水位传感器13设置在水位观测井12内;波浪传感器1设在码头15边沿的乙处;超声多普勒流速流向传感器14通过手摇绞车11从码头15边沿的丙处伸入测量目标的水体中。

所述的各传感器的信号输出端通过信号连接线与多参数数据采集器17的对应信号输入端信号连接。

所述的水位传感器13是SCY1-1型压力式潮位仪、YHQP1-1型气泡式水位计两者中的任何一种。

所述的波浪传感器1是SBY2-1型声学波浪仪。

所述的风速风向传感器5是05103L型风速风向传感器、05106L型风速风向传感器、05108L型风速风向传感器三者中的任何一种。

所述的温湿度传感器6是41382LC2型温湿度传感器。

所述的气压传感器7是61302L型气压传感器。

所述的雨量传感器10是DY1090A型雨量传感器。

所述的能见度传感器2是73000DS型能见度传感器、PWD10/20/50型能见度传感器、CS210A型能见度传感器三者中的任何一种。

对本实用新型的进一步说明:

由于本实用新型针对码头、堤坝、跨海大桥、海上采油平台等沿海近岸区域的特点,设计了能够同时集成流速、流向、潮位、波浪、风速、风向、温度、湿度、气压、雨量、能见度这几种最为常见的水文气象参数的监测系统,大大降低了水文气象监测系统的功耗和成本,同时也降低了监测系统安装和维护的复杂度,特别适合沿海近岸区域推广使用。监测系统一般依托于码头、堤坝、跨海大桥、海上采油平台等地安装。监测系统包含以下几个部分:

1、户外防雨机箱

户外防雨机箱用不锈钢材料制作,机箱内壁贴有隔热保温泡沫板,机箱门边缘设有导水槽,且门上安装有防盗锁,这样设计能够为机箱内部放置的设备提供一个防雨、防潮、恒温、防盗的运行环境。

2、太阳能电池板

太阳能电池板架设在户外防雨机箱顶部,为放置在户外防雨机箱内部的蓄电池充电,使其能够持续稳定的为监测系统提供电源。

3、多参数数据采集器

多参数数据采集器放置在户外防雨机箱内部,采集器上设有多个水文气象监测传感器接口,能够同时采集多个传感器的数据,并且采集器上还配有大容量数据存储卡和远程无线数据通讯设备,使其能够存储大量的水文气象监测数据,同时还能将水文气象监测数据远程传输至数据接收中心。

4、超声多普勒流速流向传感器

超声多普勒流速流向传感器悬挂在316不锈钢钢丝绳上,并通过手摇绞车下放至水中测量流速和流向数据,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。超声多普勒流速流向传感器外壳采用铜材料制作,铜材料在海水中会释放铜离子,能够较好的抑制海洋微生物的生长,防止海洋微生物附着在超声多普勒流速流向传感器的表面,影响其测量。

5、水位传感器

水位传感器安装在水位观测井中,并低于水位理论最低面,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。水位观测井底部设有通水孔,能保证井内的水位与外部保持一致,水位观测井还具有一定的消波消流作用,防止海浪和海流对水位测量的影响。水位传感器表面设有防护铜网,铜材料在海水中会释放铜离子,能够较好的抑制海洋微生物的生长,防止海洋微生物附着在水位传感器的表面,影响其测量。

6、超声波浪传感器

超声波浪传感器通过专门设计的不锈钢支架安装在水面上方,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。安装支架设有旋转结构,当超声波浪传感器需要安装固定或进行维护测试时,可将安装支架旋转至地面上方,方便安装维护。当超声波浪传感器安装维护完毕后,需要正式测量时,再将安装支架旋转至水面上方。因为超声波浪传感器在工作时,没有与海水直接接触,因此无三防问题(防腐蚀、防渗漏、防微生物附着),使其能够长时间稳定运行,并大大降低维护的工作量。

7、风速风向传感器

风速风向传感器安装在气象风杆的顶端,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。风速风向传感器外壳由稳定的UV塑料构成,所有轴承均系高精度等级的不锈钢轴承,使得传感器轻巧灵活并具有特别优良的抗腐蚀能力和极高的机械强度,因而特别适合在高温高湿及盐雾和强风条件下应用。

8、温湿度传感器

温湿度传感器安装在气象风杆上,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。温湿度传感器配有专用的防辐射罩,具有通风、防雨,防紫外线等功能。

9、气压传感器

气压传感器安装在气象风杆上,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。气压传感器配有专用的防风罩,具有通气、防风、防潮等功能。

10、雨量传感器

雨量传感器安装在地面上的雨量观测平台上,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。

11、能见度传感器

能见度传感器安装在气象风杆上,其测量数据通过与数据采集器连接的专用信号传输电缆传输至数据采集器中。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1