一种高原大型河流多参数水质监测浮标及其监测系统

本发明涉及水质监测浮标，具体为一种高原大型河流多参数水质监测浮标及其监测系统。

背景技术：

1、高原大型河流作为重要的水资源载体，在区域生态系统稳定、居民用水供给、水电能源开发等方面发挥着关键作用。以青藏高原为例，它是诸多亚洲重要河流的发源地，被誉为 “亚洲水塔”，其河流水质状况不仅影响当地生态环境，更对下游广大地区的水资源安全和生态健康意义重大。然而，高原地区独特的地理环境与气候条件，给河流水质监测带来诸多挑战。开展多参数水质监测，能够全面、精准地掌握河流水质动态变化，为高原河流生态保护与水资源合理利用提供科学依据。

2、高原地区强烈的风化作用使大量矿物质和微量元素随地表径流进入河流，可能影响水质，例如，一些富含重金属的岩石风化后，导致河水中铅、汞、镉等重金属含量有所增加。同时，季节性的冰雪融水会携带大量的泥沙、有机物等进入河流，改变河流水质参数。

3、高原水电站库区为保障水质安全，一般安装有多参数水质监测浮标对库区水质进行实时监控，通过对水质监测浮标数据的实时分析，及时调整了水电站的运行调度方案，适当增加了下泄流量，促进了库区水体的流动和交换，有效改善了库区水质状况，同时，根据水质监测浮标提供的数据，对库区周边的污染源进行了排查和治理，减少了污染物的排放，进一步保障了库区的水质安全 。

4、河流中可能会出现水质分层现象，如在一些富营养化的湖泊或河流中，由于水温、溶解氧等因素的影响，会形成不同的水层，各层的水质参数如酸碱度、溶解氧、营养盐含量等可能有很大不同，现有的水质监测装置无法对河流的不同深度进行监测，就难以发现这种分层现象，不利于全面把握水质的复杂性。

5、针对上述问题，急需在现有水质监测的基础上进行创新设计

技术实现思路

1、为解决现有的水质监测装置无法对河流的不同深度进行监测的技术问题，本发明提供一种高原大型河流多参数水质监测浮标及其监测系统。

2、本发明采用以下技术方案实现：一种高原大型河流多参数水质监测浮标，包括浮标本体和顶板，所述浮标本体的顶部固定式连接有多个立柱，多个所述立柱的顶部与的顶板的底部固定式连接，所述顶板的顶部固定式连接有两个太阳能板，两个所述太阳能板之间固定式连接有固定板，所述固定板的底部固定式连接在顶板的顶部，所述固定板的顶部固定式连接有风速监测仪；

3、其中，所述浮标本体的内部设置有第一电机，所述第一电机的一端固定式连接有转轴，所述转轴的一端固定式连接有收绞筒，所述收绞筒的内部固定式连接有绳索，所述绳索的底部固定式连接有固定锚，所述绳索的表面设置有多个绳结，两个所述绳结之间设置有锁紧机构，所述锁紧机构的一侧固定式连接有水质监测装置；

4、其次，所述锁紧机构包括固定夹块和活动夹块，所述固定夹块的内部设置有第二电机，所述第二电机的一端固定式连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的一端螺纹式连接在活动夹块的内部。

5、优选的，所述第一螺纹杆的一端固定式连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一端啮合式连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的一侧固定式连接有连接轴。

6、优选的，所述连接轴的一端固定式连接有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮的一端啮合式连接有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮的一侧固定式连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的一端螺纹式连接在活动夹块的内部。

7、优选的，所述浮标本体的内部加工有转动槽，所述收绞筒转动式连接在转动槽的内部。

8、优选的，所述浮标本体的底部固定式连接有连接座，所述连接座的底部加工有收纳槽，所述水质监测装置位于收纳槽的内部，所述收纳槽的一侧加工有凹槽，所述锁紧机构活动式连接在凹槽的内部。

9、优选的，所述固定夹块的一端固定式连接有两个导向杆，所述导向杆的一端活动式连接在活动夹块的内部。

10、优选的，所述活动夹块的内部加工有限位槽，所述导向杆的一端固定式连接有限位环，所述限位环的一端活动式连接在限位槽的内部。

11、优选的，所述顶板的底部固定式连接有液压缸，所述液压缸的底部固定式连接有横板，所述横板的底部两端固定式连接有两个竖杆，两个所述竖杆的底部固定式连接有防护罩。

12、优选的，所述顶板的底部固定式连接有两个伸缩杆，所述伸缩杆的底部固定式连接在横板的顶部，所述浮标本体的内部加工有活动槽，所述竖杆活动式连接在活动槽的内部。

13、一种高原大型河流多参数水质监测系统，其特征在于，包括如下流程：

14、s1：先对水质监测装置进行初始化，让其处于可工作状态；

15、s2：采集水质参数（如水温、ph 值、溶解氧等）和浮标位置信息；

16、s3：采集后的数据经过预处理（如去除异常值处理等），再传输到远程控制中心；

17、s4：控制中心接收数据后存储，并进行分析处理，生成报表和图表以便直观展示；

18、s5：判断水质是否异常，若异常则发出预警并进行人工干预处理，之后继续监测；若正常则直接继续监测。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明在使用时，通过启动第一电机，第一电机将带动转轴和收绞筒转动，收绞筒转动将释放绳索，使绳索在固定锚的重力作用下向下活动，通过启动第二电机，第二电机将带动第一螺纹杆转动，第一螺纹杆将带动活动夹块活动，使活动夹块向固定夹块靠近活动对绳索夹紧固定，从而方便锁紧机构固定在绳索某一位置，进而可以对不同深度的河流水质进行监测。

1.一种高原大型河流多参数水质监测浮标，包括浮标本体（1）和顶板（2），其特征在于，所述浮标本体（1）的顶部固定式连接有多个立柱（3），多个所述立柱（3）的顶部与的顶板（2）的底部固定式连接，所述顶板（2）的顶部固定式连接有两个太阳能板（4），两个所述太阳能板（4）之间固定式连接有固定板（5），所述固定板（5）的底部固定式连接在顶板（2）的顶部，所述固定板（5）的顶部固定式连接有风速监测仪（6）；

2.根据权利要求1所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述第一螺纹杆（22）的一端固定式连接有第一锥齿轮（23），所述第一锥齿轮（23）的一端啮合式连接有第二锥齿轮（24），所述第二锥齿轮（24）的一侧固定式连接有连接轴（25）。

3.根据权利要求2所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述连接轴（25）的一端固定式连接有第三锥齿轮（26），所述第三锥齿轮（26）的一端啮合式连接有第四锥齿轮（27），所述第四锥齿轮（27）的一侧固定式连接有第二螺纹杆（28），所述第二螺纹杆（28）的一端螺纹式连接在活动夹块（20）的内部。

4.根据权利要求1所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述浮标本体（1）的内部加工有转动槽（15），所述收绞筒（9）转动式连接在转动槽（15）的内部。

5.根据权利要求1所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述浮标本体（1）的底部固定式连接有连接座（16），所述连接座（16）的底部加工有收纳槽（17），所述水质监测装置（14）位于收纳槽（17）的内部，所述收纳槽（17）的一侧加工有凹槽（18），所述锁紧机构（13）活动式连接在凹槽（18）的内部。

6.根据权利要求1所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述固定夹块（19）的一端固定式连接有两个导向杆（29），所述导向杆（29）的一端活动式连接在活动夹块（20）的内部。

7.根据权利要求6所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述活动夹块（20）的内部加工有限位槽（31），所述导向杆（29）的一端固定式连接有限位环（30），所述限位环（30）的一端活动式连接在限位槽（31）的内部。

8.根据权利要求1所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述顶板（2）的底部固定式连接有液压缸（32），所述液压缸（32）的底部固定式连接有横板（33），所述横板（33）的底部两端固定式连接有两个竖杆（34），两个所述竖杆（34）的底部固定式连接有防护罩（35）。

9.根据权利要求8所述的一种高原大型河流多参数水质监测浮标，其特征在于，所述顶板（2）的底部固定式连接有两个伸缩杆（37），所述伸缩杆（37）的底部固定式连接在横板（33）的顶部，所述浮标本体（1）的内部加工有活动槽（36），所述竖杆（34）活动式连接在活动槽（36）的内部。

10.一种高原大型河流多参数水质监测系统，其特征在于，包括如下流程：