[实用新型]一种基于光纤传感的浮标式水质监测仪

说明书

技术领域

本实用涉及一种基于光纤传感的浮标式水质监测仪，属于传感监测仪器领域。 

背景技术

一直以来，由于我国长期依靠粗放型经济增长，过度开发自然资源，人们的环境意识薄弱，环境污染特别严重，水污染、大气污染所引起的损失巨大，已经严重影响到人们的日常生活和社会发展。据监察部统计，近几年全国每年水污染事故都在1700起以上，这些污染事故的源头都是企业。水污染事故事件的频发，主要原因是对排污的监管不力，所以加强水质环境的监督监管十分重要。 

当前，对水质的监测方法主要有：采样实验室分析方法、水质监测站实时在线监测、浮标式监测仪监测等。采样实验室分析方法需要采样，处理再测量，这样的测量结果虽然精度较高，但每次处理样品有限，耗时长，并且会带来二次污染；水质监测站实时在线监测因建立水质监测站成本高，监测站占地面积大、监测设备安装方式固定、不可移动，监测地点受环境因素影响等，无法广泛大面积布局；浮标式监测仪监测可以实现多点布局，实时在线监测，但当前的浮标式监测仪，多采用电化学传感器，监测参数单一，使用寿命短。 

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种基于光纤传感的浮标式水质监测仪，该基于光纤传感的浮标式水质监测仪以光纤水质参数监测器为核心，同时利用GPS模块进行定位、GPRS模块进行远程数据的交互通信实现远距离，能实现多参数、免试剂、实时在线监测大范围水质信息。 

本实用新型所采用的技术方案：一种基于光纤传感的浮标式水质监测仪，包括浮标平台、浮标支架、浮标仪器仓；所述的浮标平台安装于浮标支架上；所述的浮标平台上安装有天线、警示航标灯、太阳能电池板；所述的浮标仪器仓内安装有蓄电池、船载GPRS模块、GPS模块、光纤水质参数监测器、STM32主处理器终端、回航装置、起锚装置；所述的浮标仪器仓外部安装有防撞条、起锚机、锚链和锚，起锚机与起锚装置相互连接；所述的浮标仪器仓底部安装有螺旋桨、方向舵，分别连接到所述的回航装置；所述的光纤水质参数监测器包含宽带光源、光谱仪、光纤传感器、入射传光光纤、出射传光光纤；光纤传感器由钢索掉入水中，宽带光源连接入射传光光纤，入射传光光纤连接光纤传感器，光纤传感器连接出射传光光纤，出射传光光纤连接光谱仪，光谱仪通过USB数据线连接STM32主处理器终端；STM32主处 理器终端各端口连接蓄电池、船载GPRS模块、GPS模块、警示航标灯、太阳能电池板、回航装置、天线、起锚装置。 

所述的防撞条为橡胶制成的防撞条。 

所述的光纤传感器为反射式光纤传感器，包括圆柱形外壳，过滤器，过滤器固定件，入射光纤接口，出射光纤接口，平面反射镜装置，吊环，入射光学准直透镜，出射光学准直透镜；所述的圆柱形外壳内部有直通的螺纹结构，底部安装有平面反射镜装置；所述的平面反射镜装置外部有螺纹，与圆柱形外壳内部直通的螺纹相吻合；所述的圆柱形外壳上的入射光纤接口和出射光纤接口对称位于圆柱形外壳的两侧，与水平方向呈60°夹角，内侧刻有螺纹；所述的入射光学准直透镜和出射光学准直透镜前端带有外螺纹与入射光纤接口和出射光纤接口处内螺纹相吻合；所述的圆柱形外壳的前后和顶部有过滤器；所述的吊环对称位于圆柱形外壳上端两侧。 

所述的光纤传感器为透射式光纤传感器，包括十字通外壳，过滤器，过滤器固定件，入射光纤接口，出射光纤接口，吊环，入射光学准直透镜，出射光学准直透镜；所述的十字通外壳是一个四通结构，横向和纵向两端都为外螺纹结构；所述的过滤器固定件具有内螺纹结构，与纵向两端外螺纹相吻合；所述的吊环对称位于十字通外壳中间两侧；所述的入射传光光纤和出射传光光纤分别通过光纤接口连接到入射光学准直透镜和出射光学准直透镜，过滤器通过过滤器固定件固定在十字通外壳纵向两端。 

本实用新型的有益效果是： 

1.采用光纤水质参数监测器，可实现对于水质的无二次污染快速检测。 

2.采用回航装置使浮标能够实现人为控制返回港口或者靠岸，方便维护工作。 

3.采用浮标搭载技术，可实现大范围、实时水质监测。 

4.采用GPRS数据传送方法，实现水质测量数据的远程交互通信。 

附图说明

下面结合附图及具体方式对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是本实用新型中浮标平台的俯视图； 

图3是本实用新型的浮标控制系统框架图； 

图4是反射式光纤传感器的结构示意图