[0001] 本发明涉及水库水情监测领域，尤其涉及一种自巡回多功能水库水情监测装置，用于自动化巡回监测水库不同地理坐标、不同水深下的多种水库水情参数。

[0002] 水库通常承担着防洪、调蓄以及区域供水等诸多功能。水情监测可以使管理者高效的了解水库内的水情状况并对有效保障水库防洪、供水等功能具有重要的指导意义。因此，寻求全面、高效、低成本的水库水情监测手段，是水库运行管理人员和相关研究人员关注的热点问题，对水库的安全稳定运行具有保障意义。

[0003] 常规的水库水情监测方法通常有实验室取样检测和现场监测两大类，其中，水库水情的实验室取样检测由于其分析速度缓慢、操作复杂等特点，逐渐无法满足现阶段水库水情监测的任务；而水库水情现场监测实时、可靠、快捷的诸多优点，使其在水库水情监测领域有更好的发展前景。通常监测人员分别对水库进行水情监测，通过在固定位置布设单一参数的监测装置获取各类水情资料。随着对水库水情安全要求的提高，传统的水情监测存在两个问题：第一，由于水库通常面积较大，固定位置监测很难实现对水情情况的全面监测和了解，现有的固定测点水情监测方法无法全面的实时反映不同位置、深度的水情情况，而采用巡回船只定点采点，同样难以精确的获得任意一点的水情监测结果，同时巡回船只定点采点监测成本较高，监测频率难以保证；第二，由于反映水情特点的参数较多，而全面系统的水情监测需要涉及多种监测设备，无法通过单一功能的水情监测装置完成，因此全面的水情监测工作需要安装多种监测装置，同时需要多名技术人员参与，工作量相当繁重。

[0004] 针对上述问题，本发明旨在提供一种可以同步监测多种水情参数，且可以实现水库任意坐标、任意深度实时监测的集成监测装置。

[0020] 以下结合附图详细叙述本发明专利的具体实施方式，本发明专利的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述。

[0021] 由图1、图2、图3所示，一种自巡回式多功能水库水情监测装置，由a1为控制盒，a2为螺旋桨，a3为发电机，a4为控制PC机，a5为GPS定位装置，a6为转轮固定架，a7为转轮，a8为钢丝绳固定架，a9为钢丝绳，a10为浮力箱，b1为清洁刷转动轴，b2为90度感光传感器，b3为感光传感器数据线，b4为光信号数据分析装置，b5为140度感光传感器，b6为带毛的清洁刷，b7为散光凹透镜，b8为横向聚光镜片，b9为镜片固定夹，b10为黑色遮光器，b11为透明有机玻璃，b12为感光传感器圆筒，b13为凹透镜圆筒，c1为蓄电池盒开关盖，c2为蓄电池，c3为低功率迷你水泵，c4为电流计，c5为导水管，c6为滤水网，c7为导线，c8为电压表，c9为电表固定铁片，d1为图片存储器，d2为防水外装盒，d3为相机外接蓄电池，d4为激光蓄电池，d5为激光发射器电源线，d6为激光发射器，d7为透明有机玻璃防水板，d8为聚光凸透镜，d9为固定支架，d10为60度三角锥，d11为相机支架，d12为ccd相机，d13为相机数据线，d14为相机电源线，e1为数据存储器，e2为声脉冲发射器，e3为声脉冲接收器，e4为接收器数据线组成。该装置分别通过浊度监测模块、电导率监测模块、流速监测模块得到多种水库水情参数监测数据，可实现对水库水情的综合评价。同时，动力装置扩展了水库水情监测的测量范围，动力装置与水深监测模块分别用于采集水情监测的实时地理坐标及水深信息，构建了反映水库水情的多参数三维空间监测数据。

[0022] 实施例1：自巡回多功能水库水情监测试验模拟预制控制盒a1，其材质材质为ABS塑料，其长度为50 80cm（本实施例为60cm），宽度~
为30 50cm（本实施例为40cm），高度为20 40cm（本实施例为30cm），厚度为1 2cm（本实施例~ ~ ~
为1cm），购置螺旋桨a2，其功率为20 50马力（本实施例为30马力），购置发电机a3，其输出电~
压为220V，购置控制PC机a4，购置GPS定位装置a5，将螺旋桨，发电机，控制PC机及GPS定位装置均安放于预制盒内，预制两个转轮固定架a6，其材质为不锈钢，其厚度为1 3mm（本实施例~
为2mm），预制两个转轮a7并分别固定在两个转轮固定架a6上，其材料为聚氨酯，其直径为5~
7cm（本实施例为6cm），预制钢丝绳固定架a8，将其安装在浮力箱a10上，其材质为不锈钢，其厚度为1 2mm（本实施例为1mm），购置钢丝绳a9，其长度为2 10m（本实施例为7m），购置浮力~ ~
箱a10，其材质为EVA塑料，其长度为40 70cm（本实施例为60cm），宽度为20 40cm（本实施例~ ~
为30cm），高度为15 35cm（本实施例为20cm），厚度为1 1.5cm（本实施例为1cm）。预制清洁刷~ ~
转动轴b1，其长度为1 2cm（本实施例为1cm），购置90度感光传感器b2和140度感光传感器~
b5，其工作电压均为3.3 5.5V（本实施例为3.3V），光通量测量范围均为0 20000lm（本实施~ ~
例为10000lm），购置两条感光传感器数据线b3，其长度为20 30cm（本实施例为20cm），购置~
光信号数据分析装置b4，预制两个感光传感器圆筒b12安装在防水外装盒d2内部，其材质为不锈钢，厚度为1 2mm（本实施例为1mm），购置带毛清洁刷b6，其长度为1 2cm（本实施例为~ ~
2cm），预制散光凹透镜b7，其焦距为30 50mm（本实施例为30mm），预制凹透镜圆筒b13，其材~
质为不锈钢，厚度为1 2mm（本实施例为1mm），预制横向聚光镜片b8，其焦距为20 50mm（本实~ ~
施例为40mm），预制两个镜片固定夹b9，其厚度为1 2mm（本实施例为1mm），预制黑色遮光器~
b10，其材质为合成树脂，安装于防水外装盒d2内部，预制透明有机玻璃b11，其厚度为3 5mm~
（本实施例为3mm）。预制蓄电池盒开关盖c1长度为2 3cm（本实施例为2cm），其宽度为1 2cm~ ~
（本实施例为1cm），购置蓄电池c2、电流计c4、电压表c8，购置导线c7用于连接蓄电池c2、电流计c4及电压表c8工作电路，其长度为20 30cm（本实施例为30cm），购置低功率迷你水泵c3~
固定在防水外装盒d2上，其工作功率为5V，其工作扬程为1 3m（本实施例为3m），预制导水管~
c5，其厚度为2 4mm（本实施例为3mm），购置滤水网c6，其材质为聚酯纤维，预制电表固定铁~
片c9用于固定电压表c8及电流计c4，其厚度为1 2mm（本实施例为1mm）。购置图片存储器d1，~
其内存为1 5G（本实施例为5G），预制防水外装盒d2材质为ABS塑料，其厚度为5 15mm（本实~ ~
施例为10cm），购置相机外接蓄电池d3及激光蓄电池d4，购置激光发射器电源线d5，其长度为10 30cm（本实施例为30cm），购置激光发射器d6，其功率为4kW  10kW（本实施例为5kW），~ ~
预制透明有机玻璃防水板d7，其材质为有机玻璃，厚度为4 8mm（本实施例为5mm），预制聚光~
凸透镜d8，其焦距为40 60mm（本实施例为60mm），预制固定支架d9，其材质为不锈钢，厚度为~
5 10mm（本实施例为5mm），预制60度角锥d10，其扩散角度为60度；预制相机支架d11，其材质~
为不锈钢，厚度为5 10mm（本实施例为5mm），购置ccd相机d12，购置相机数据线d13，其长度~
为20 30cm（本实施例为30cm），购置相机电源线d14，其长度为20 30cm（本实施例为30cm）。
~ ~
购置数据存储器e1，其内存为1 5G（本实施例为5G），购置声脉冲发射器e2和声脉接收器e3，~
安装在固定支架d9上，购置接收器数据线e4，其长度为20 30cm（本实施例为30cm）。
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[0023] 试验的具体操作如下：将螺旋桨a2与发电机a3连接，将控制PC机a4和GPS定位装置a5和连接好的螺旋桨a2与发电机a3分别固定在控制盒a1中。将两个转轮a7分别安装在两个转轮固定架a6上，钢丝绳a9固定在浮力箱a10中央；将浮力箱a10固定在两个转轮固定架a6下端，再将两个转轮固定架a6上端安装在控制盒a1底部。将钢丝绳a9一端固定在钢丝绳固定架a8上，另外一端分别连接电导率监测模块和浊度监测模块部分的防水外装盒d2上端。将清洁刷转动轴b1一端安装在浊度监测模块防水外装盒d2，另一端连接带毛清洁刷b6，分别将90度感光传感器b2、140度感光传感器b5安装在感光传感器圆b12一端，再将散光凹透镜b7安装在凹透镜圆筒b13一端，用感光传感器数据线b3连接90度感光传感器b2和140度感光传感器b5至光信号数据分析装置b4，将感光传感器圆筒b12固定于透明有机玻璃b11边缘。通过导线c7连接蓄电池c2，电压表c8和电流计c4形成工作电路，电流表c4和电压表c8均通过电表固定铁片c9安装，将低功率迷你水泵c3和导水管c5安装在防水外装盒d2上，并将工作电路与导水管c5连接，打开蓄电池盒开关盖c1装入蓄电池c2，在导水管c5外部安装滤水网c6。安装黑色遮光器b10，通过镜片固定架b9将横向聚光镜片b8安装于黑色遮光器b10中，带毛的清洁刷b9安装在黑色遮光器b10下部。安装相机固定支架d11，将ccd相机d12固定在相机固定支架d11上，分别通过相机电源d14和相机数据线d13连接ccd相机d12与相机外接蓄电池d3和图片存储器d1，安装透明有机玻璃防水板d7。安装固定支架d9，将60度三角锥d10和聚光凸透镜d8安装在固定支架d9上，将激光发射器d6与激光蓄电池d4固定于固定支架d9底部，通过激光发射器电源线d5接通激光蓄电池d4与激光发射器d6，安装透明有机玻璃板d7。将声脉冲接收器e3和声脉冲发射器e2安装与固定支架d9上，数据存储器e1固定在防水外装盒d2底部，通过接收器e4连接连接数据存储器e1与声脉冲接收器e3。将整个装置放入水库水体中，远程控制控制PC机a4对装置的移动路线进行控制，各个监测模块开始采集监测数据并存储至相应的数据存储器中。监测结束后，工作人员由数据存储器中提取各项监测数据，结合监测装置移动路线构建水库水情多参数三维空间监测信息库。