一种适用于内陆湖泊的无框架漂浮式水上平台及其应用

技术领域

本发明涉及湖泊监测技术领域，具体涉及一种适用于内陆湖泊的无框架漂浮式水上平台及其应用。

背景技术

内陆地表水是人类生活和生态系统的重要水资源，对于保护人民的健康和生态环境具有重要意义。江河湖泊具有重要的资源功能、生态功能和经济功能，近年来，各地积极采取措施，加强河湖治理、管理和保护，在防洪、供水、发电、航运、养殖等方面取得了显著的综合效益。针对湖泊的检测，对于维持生态平衡和保护生物多样性至关重要，可以及时发现和应对污染事件，减少对生态系统的破坏。

水上生态监测平台多需要建造于水面上，大面积固定设置平台为类型，运用现代传感器技术、自动控制和物联网等先进的技术手段配合专用数据管理，构成适用于大面积水体的离岸式在线生态监测。但其工程造价高，耗费资源且灵动性差，一个平台只能适用于特定水区，且设置后对天气环境的适应调整能力不足。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于内陆湖泊的无框架漂浮式水上平台及其应用。

为实现上述目的，本发明一种适用于内陆湖泊的无框架漂浮式水上平台，其包括水位感应器、配有水位监测池的浮板，水位感应器设置在水位监测池的底部，浮板边缘设置浮漂，浮板中间设置太阳能电池板，浮板的角落设置绳索收紧器，绳索中部设置张力监测器，绳索通过绳索收紧器一端与浮板连接，另一端连接定位杆，太阳能电池板为水位感应器供能，绳索与浮板连接后与太阳能电池板的背板连接，水位感应器、张力监测器与智能终端信号连接。

优选的，绳索通过绳索收紧器经转向器再与浮板和太阳能电池板背板连接。

优选的，转向器上设置角度传感器，第一角度传感器与智能终端信号连接。

优选的，与浮板和太阳能电池板背板连接可以是2条及以上，定位杆上设置倒刺。

优选的，太阳能电池板背板上设置第二角度传感器，第二角度传感器与智能终端信号连接。

优选的，水位监测池的入水口与出水口非对称设置，感应器读取水位监测池内的水位信号。

优选的，在水位监测池的外围设置滤网。

优选的，浮板具有中部空间。

优选的，包括以下步骤，智能终端收集并存储从水位感应器、张力监测器、角度传感器获取的水位数据、张力数据和角度数据；设定水位数据、张力数据和角度数据的最大阈值和最小阈值；根据阈值判断绳索长度数据和张力数据的实时变化值是否处于合理范围，若不是则发出提醒信息。

优选的，角度数据包括第一角度传感器和第二角度传感器的角度数据。

本发明的有益效果如下：

仅通过浮漂即可漂浮在水面上，结构轻型，易携带和转移，便于灵活应用于水上生态监测。

附图说明

图1为平台俯视图；

图2为绳索收紧器和绳索设置图；

图3为整体示意图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本申请作进一步说明。

实施例1

一种适用于内陆湖泊的无框架漂浮式水上平台，其包括水位感应器3、配有水位监测池4的浮板5，水位感应器3设置在水位监测池4的底部，浮板5边缘设置浮漂，浮板5中间设置太阳能电池板1，浮板5的角落设置绳索收紧器2，绳索6通过绳索收紧器2一端与浮板5连接，另一端连接定位杆7，太阳能电池板1为水位感应器供能。具体的，太阳能电池板1为水位感应器3供能，满足野外用电需求。为了监测湖泊内特定区域的生态指标，将浮板5通过绳索6连接定位杆7，定位杆7上设置倒刺，以稳固固定于水底，保证浮板5的监测位置不变。绳索6通过绳索收紧器2调节松紧状态。浮板5的两个侧面设置水位监测池4，减少直接测定湖泊水体时频繁激荡的带来的较大监测误差，保证水位感应器3的稳定工作，同时防止损坏，延长使用寿命。水位监测池4为采用透明材质盒体，设置入水口和出水口，盒体底部设置水位感应器3从而获取水位监测池4内的水位信号。为了减少水位监测池4内外水位差，水位监测池4的入水口与出水口非对称设置，在水位监测池的外围设置滤网，减少盒体内漂浮物。本实施例提供的适用于内陆湖泊的无框架漂浮式水上平台仅通过浮漂即可漂浮在水面上，结构轻型，易携带和转移，便于灵活应用于水上生态监测。

进一步的，太阳能电池板1的背板连接绳索6，调节太阳能电池板1的角度。绳索6可以是与浮板5连接后的同一条，也可以是另外一条。较好的，绳索6与绳索收紧器2和转向器8连接，改变力的传递方向。转向器8也设置在浮板上。绳索6通过转向器8再与太阳能电池板1背板连接，从而定向调节太阳能电池板1的角度，绳索6通过转向器8再与浮板5（和太阳能电池板1背板）连接，可以缓解风力较大等异常天气时水面上绳索6-1的受力情况，防止拉断。

实施例2

本发明不同于实施例1，本发明提供一种可智能监测的无框架漂浮式水上平台。平台上，转向器8上设置第一角度传感器，太阳能电池板1的背板上设置第二角度传感器，两个角度传感器向智能终端发送角度数据，智能终端根据季节时令和太阳方位信息，判断第一角度传感器、第二角度传感器是否处于较佳的角度区间（太阳能电池板1在白天时段有80%的时间可接收到光照），实现较大粒度下太阳能电池板1工作能效的调整和管理，若角度不在较佳角度区间，可发出提示从而在监测启动前优化调整。同时水面上绳索6-1上的张力监测装置可以保证绳索受力得当。张力监测装置，如张力传感器、水下张力计，用于检测绳索张力。

进一步的，通过各个传感器，智能终端接收张力、角度和水位信息。使用时，水下绳索6-2、定位杆7和对应的水底区域构成三角形，可以获得正常状态下水下绳索6-2的理论长度值、正常使用长度值及两者的长度差值，以大于2%-5%的长度作为水下绳索6-2的实际使用长度，智能终端获取张力数据和水位数据，根据水位、绳索6长度估算水下自然状态下绳索的正常张力值，建立定位杆7固定好后水下绳索6-2的张力数据表。将张力数据与对应的数据表比对，当数据差值陡然变化时，智能终端9提示观察水面的天气、水流异常情况，检查定位杆7的固定情况；当数据差值教平稳变化时但张力值在增长张力值范围内时，维持监测即可，当数据差值虽平稳但长时间持续增大或已经接近最大阈值时，智能终端提示停止监测更换水下绳索6-2，同时排查水位监测池4及其入水口、出水口的污浊情况，以保证监测准确。这主要是考虑到监测较长时绳索上出现过多的水草或杂物缠绕、水生动物附着等情况。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。