详情

原文传递一种监测潜流交换通量的室内装置及监测方法

专利名称：	一种监测潜流交换通量的室内装置及监测方法
摘要：	本发明公开了一种监测潜流交换通量的室内装置及检测方法，包括地表水箱，地表水箱内由下而上设置沉积物层、过水层，地表水箱两侧分别连接有上游水箱、下游水箱，过水层和上游水箱连通；上游水箱和下游水箱通过循环水系统连接，循环水系统上设置有对循环水进行加热和冷却的换热装置；地表水箱上方放置有智能数据采集器，地表水箱内设置有多个温度传感器，每个温度传感器与智能数据采集器连接，智能数据采集器通过云端服务器连接有移动终端。利用移动终端接收智能数据采集器发送到云端服务器的数据，通过移动终端的处理模块生成温度曲线并进行计算，得到河床潜流交换通量，进一步提高了监测效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安理工大学
发明人：	任杰;倪枫;王大博;张文兵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910290217.3
公开号：	CN110095384A
代理机构：	西安弘理专利事务所
代理人：	谈耀文
分类号：	G01N13/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	710048 陕西省西安市碑林区金花南路5号
主权项：	1.一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，包括地表水箱(4)，所述地表水箱(4)内由下而上设置沉积物层(4-1)、过水层(4-2)，所述地表水箱(4)两侧分别连接有上游水箱(3)、下游水箱(5)，所述过水层(4-2)和上游水箱(3)连通；所述上游水箱(3)和下游水箱(5)通过循环水系统连接，所述循环水系统上设置有对循环水进行加热和冷却的换热装置(10)；所述地表水箱(4)上方放置有智能数据采集器(6)，所述地表水箱(4)内设置有多个温度传感器(15)，每个所述温度传感器(15)与智能数据采集器(6)连接，所述智能数据采集器(6)通过云端服务器(16)连接有移动终端(17)。 2.如权利要求1所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，所述地表水箱(4)两侧分别通过挡砂板(1)与上游水箱(3)、下游水箱(5)分隔，所述上游水箱(3)和地表水箱(4)之间的挡砂板(1)上设置有消能孔板(14)，所述消能孔板(14)位于过水层(4-2)。 3.如权利要求2所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，所述循环水系统包括管道(7)，所述管道(7)内设置有电磁流量计(8)和水泵(9)，所述下游水箱(5)还通过回水管(11)连接有供水装置(12)，所述供水装置(12)与管道(7)连接；所述换热装置(10)连接在管道(7)上；所述换热装置(10)与下游水箱(5)之间的管道(7)上设置有循环阀门(18)，所述供水装置(12)与管道(7)之间的回水管(11)上设置有供水阀门(19)。 4.如权利要求3所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，所述换热装置(10)包括加热装置(10-1)和冷却装置(10-2)，所述加热装置(10-1)两端分别通过管路与管道(7)连接，所述加热装置(10-1)两端与管道(7)之间的管路上均设置有第一阀门(20)，所述冷却装置(10-2)通过管路与加热装置(10-1)并联，所述冷却装置(10-2)两端的管路上均设置有第二阀门(21)。 5.如权利要求4所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，所述加热装置(10-1)包括温度加热棒(10-1-1)，所述温度加热棒(10-1-1)连接有温度控制器(10-1-2)。 6.如权利要求4所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，所述智能数据采集器(6)包括依次连接的电源模块(6-1)、计时模块(6-2)、控制模块(6-3)、无线通讯模块(6-4)；所述无线通讯模块(6-4)通过无线连接的方式与云端服务器(16)连接。 7.如权利要求1所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，多个所述温度传感器(15)分别沿沉积物层(4-1)的长度方向和深度方向分布。 8.如权利要求1所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，其特征在于，所述上游水箱(3)和下游水箱(5)上均设置有温度监测装置(13)。 9.一种监测潜流交换通量的方法，其特征在于，采用如权利要求6所述的一种监测潜流交换通量的室内装置，包括以下步骤：步骤1、通过所述云端服务器(16)建立智能数据采集器(6)与移动终端(17)的连接；步骤2、向所述沉积物层(4-1)加入沉积物，打开所述供水阀门(19)、水泵(9)、两个第一阀门(20)，上游水箱(3)水流通过消能孔板(14)流向所述地表水箱(4)；步骤3、当所述地表水箱(4)水位恒定后，关闭所述供水阀门(19)，打开所述循环阀门(18)，调节所述水泵(9)使水流量达到实验要求；步骤4、接通所述电源模块(6-1)，通过所述换热装置(10)对地表水箱(4)内的水进行温度调节，所述智能数据采集器(6)将温度调节过程中采集的温度和时间数据传输到云端服务器(16)；步骤5、所述移动终端(17)接收云端服务器(16)传送的温度和周期时间数据，对其进行绘图分析并计算得到地表水箱(4)的潜流交换通量。 10.如权利要求9所述的一种监测潜流交换通量的方法，其特征在于，步骤4具体包括：步骤4.1、接通所述电源模块(6-1)；步骤4.2、开启所述加热装置(10-1)，待所述上游水箱(3)和下游水箱(5)内的水温达到试验要求最高温度后，关闭所述加热装置(10-1)，并关闭两个所述第一阀门(20)；步骤4.3、打开两个所述第二阀门(21)，并开启所述冷却装置(10-2)，将所述地表水箱(4)内的水降低至试验要求最低温度后，关闭所述冷却装置(10-2)，以此为一个循环周期；步骤4.4、所述控制模块(6-3)将计时模块(6-2)记录的周期时间数据和温度传感器(15)采集的温度数据经过无线通讯模块(6-4)传送至云端服务器(16)。
所属类别：	发明专利