[发明专利]一种水体透明度监测装置、方法以及系统

说明书

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，尤其涉及一种水体透明度监测装置、方法以及系统。

背景技术

水是无色透明的，当水体中含泥沙、微生物、悬浮物、有机质等物质时就会产生浑浊现象，水的透明度便会降低。水的透明度降低不但影响感官性状，还会影响水生生物的生活。因此水的透明度也是反映水质状况的一项指标。现有技术中通常使用塞氏盘(也称萨氏盘)测量水体的透明度，塞氏盘是一块具有一定直径的圆盘，圆盘被相互垂直的直径平均分为四个等份，四个等份中相对的两个等份被涂成黑色，剩余两个相对的等份被涂成白色，如图1所示。在测量时，选择一自然水域作为测定对象，在水体无直射光照射处将塞氏盘缓缓沉入水中，当赛氏盘下沉到恰好看不到盘面的白色时，测量赛氏盘的下沉深度，此数据即代表了水体透明度。使用赛氏盘测量水体透明度存在许多问题，最直观的一个问题是，不同视力的测量者在使用赛氏盘进行测量时得出的结果会有较大差别，在不同的天气状况下，塞氏盘的测量结果也会存在较大的差别。即使同一水体，在不同的深度，一天中的不同时刻，不同的气候温度下，水体透明度也有较大的差别，使用赛氏盘进行水体透明度测量会有较大的测量误差。

而水体透明度是描述水体光学性质的一个重要参数，与太阳辐射、湖水的理化性质、悬浮物组成有着密切的关系，同时也是评价水体富营养化的重要指标，因此，提供一套测量水体透明度的装置，可以实现对水体透明度准确、实时地测量成为值得研究的课题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种水体透明度监测装置、方法以及系统。

本发明的第一方面，提供一种水体透明度监测装置，所述装置包括：光电传感器组装单元，包含光电传感器，用于接收来自水体的光信号；控制和处理电路，用于提供控制信号，并处理光电传感器接收到的信号；所述驱动和处理电路与所述光电传感器组装单元可通信耦合连接；所述光电传感器组装单元由至少一种光电传感器组装模块组装而成。

优选地，所述控制和处理电路中设置无线通信模块，用于传输所述水体透明度监测装置获得的监测信息。

优选地，所述水体透明度监测装置包含第一壳体，所述驱动和处理电路设置于所述第一壳体内。

优选地，所述第一壳体包含平衡翼装置，所述平衡翼装置用于使所述水体透明度监测装置处于水体中时，保持平衡态。

优选地，所述第一壳体包含正方体结构的主体；以及，所述平衡翼装置包括从所述正方体主体四角向外延伸的四支独立的平衡翼。

优选地，所述平衡翼的末端设置有浮力块。

优选地，所述平衡翼的末端设置有光源。

优选地，所述控制和处理电路包含积分单元，用于对每个光电传感器接收到的光强信号进行积分。

本发明的第二方面，提供一种水体透明度监测方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：获取光电传感器组中各光电传感器的相对位置关系；步骤2：获取光电传感器组中的光电传感器在多个深度接收到的光强度；步骤3：根据光电传感器的相对位置关系，基于光在液体介质中的传播原理，获得水体透明度与传感器接收到的光强之间的关系；步骤4：根据所述水体透明度与传感器接收到的光强之间的关系，计算水体透明度的结果。

本发明的第三方面提供一种水质监测系统，包含用户终端以及前述的水质监测装置，所述用户终端与所述水质监测装置直接通过无线通信连接；或者，所述用户终端通过无线通信与数据处理和控制中心连接，数据处理和控制中心通过无线传输模块与所述水质监测装置通信连接。

本发明的有益效果：

一、本发明提供了一种能够在水体中稳定漂浮的结构，能够自适应地调节水体波动、水生动植物对测量装置的影响，测量精度高。

二、本发明利用积分模块，能够监测一个较长时间段内的平均水体透明度监测数值，结果精确度高。

三、本发明利用自带光源，能够全天候实现对水体透明度的持续监测。

四、本发明提供的模块式结构，被封装于各个模块中，结构简单，装配容差性强，使于户外长期工作的较恶劣环境。

五、本发明提供的监测装置，利用无线通信模块与数据中心无线通信，能够有效借助数据中心与移动终端通信的便利性，使用户快捷、方便地获取特定水体的透明度信息。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1是本发明的现有技术。

图2(a)是本发明一个实施例提供的水体透明度测量装置。

图2(b)是本发明一个实施例提供的水体透明度测量装置的光电传感器结构图。