水库河流温度链解决方案

2023-01-03 10:07:40

      水下温度垂直剖面是海洋热结构、水文动力工程、水团划分等海洋科学研究领域最基本最重要的资料之一,是海上调查最主要的观测内容之一。当人们从事与海洋、湖泊、地下水、地层、冻土、冰层等领域相关的研究及实际工作时,需要注意和掌握“水温”这一要素的变化,尤其是需要对垂直水温剖面的水温监测。实施水下温度垂直剖面的测量,必须克服水流的动力、腐蚀冲击等方面的影响,以及供电困难、信号传输差等难题。


     本方案采用合理的设计结构,能够避免水流冲击,固定在水下某个位置,整条温度链处在一个垂直的剖面上;传感器外壳坚实稳固,耐冲击,耐腐蚀,不会因水体的浸泡和冲击而导致传感器测量的数据出现偏差;太阳能电池板+蓄电池组合供电的方式,无需铺设电源线路,既能够持续为温度链供电,又能够节约建设成本,提高温度链的适用性;GPRS无线传输方式,传输信号稳定,不受距离和时间的限制,能够确保数据的连续性和整体性。

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1.固定方式

       温度链水上部分是通过人工浮岛和钢丝来实现固定的。人工浮岛由浮筒拼装而成,可根据具体项目调整浮岛面积大小。浮岛及岛上设备安装完成后,将浮岛平台用船拖到指定经纬度位置,将锚和锚链顺着浮筒边缘滑入水里,随着泥沙的覆盖和掩埋,整个浮岛会被固定在水面上。这样的设计既能保证整个浮岛不会被风浪带走,又能确保在水位剧烈变动的情况下有效缓冲浮岛之间的相互碰撞。

2.供电方式

       温度链系统采用太阳能电池板+蓄电池组合供电的供电方式。白天(有阳光)的时候,太阳能电池板开始发电,一方面为设备工作供电,另一方面给蓄电池充电;夜晚或阴雨天(无阳光)的时候,蓄电池为整套设备供电,从而确保整套设备能够全天候、全自动地运作,系统地测量水体水下温度,并及时将数据传输至服务器中。
太阳能电池板+蓄电池组合供电的供电方式,既节能环保,不会产生废弃物、噪音、温室及有毒气体等污染,又节约成本,降低长距离电网的建设费用和输电线路上的电能损失,还安装方便,不易损坏,维修简单。
3.数据传输方式

       该系统采用GPRS无线传输的数据传送方式。在水下温度链自动完成温度测量后,经由GPRS无线传输方式将数据发送至服务器。用户登录系统平台,可进行数据的浏览、查询和导出等操作。
GPRS无线传输设备(RTU微功耗测控终端)主要针对工业级应用,是一款内嵌GSM/GPRS核心单元的无线Modem,采用GSM/GPRS网络为传输媒介,是一款基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端。它利用GSM移动通信网络的短信息和GPRS业务为用户搭建了一个超远距离的数据传输平台。其优势在于:远距离数据传输,不受地形、天气的影响;无需铺设通信线路,节约建设成本,适应性更强;外观小巧,软件接口简单易用。

总结

       温度链项目的实施,为人们研究和分析水下温度变化规律,以及应用水下自然资源,都提供了准确、及时、系统性的原始数据。
该项目顺利实施的关键,在于其具有科学性、系统性、针对性、适应性等特点。科学性是指人工浮岛和温度链的固定方式和结构,符合科学的设计理念和自然规律;系统性是指用户可根据需要设置数据采集间隔,传输至服务器的数据能够形成一个系统的整体数据库;针对性是指分层设点的温度测量结构,根据用户需要设计相应采集点间隔;适应性是指整套设备采用太阳能电池板+蓄电池的组合供电模式,以及GPRS无线传输的数据传输方式,能够适应此类恶劣、艰苦的观测环境。正是基于这些特点,水下温度链系统项目的实施必将在水下温度测量领域取得巨大的成功。