CN102735814A - 一种养殖水质移动监测装置 - Google Patents

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汤涛林
徐浩
刘世晶
苗雷
周新明
刘兴国
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Abstract

本发明涉及一种可移动的养殖水质监测装置。包括一个可移动平台，计算机作为所述移动监测装置的操控台，与电动伸缩臂连接，控制电动伸缩臂的三维移动，电动伸缩臂与采样装置连接，采样装置能够从待监测水域提取样本，采样装置包括水质传感器，水质传感器将水质数据传送给所述计算机，计算机通过无线数据传输将水质数据传送给统一的控制中心，控制中心对水质进行分析评价。本发明的可移动养殖水质监测装置移动方便；提高了水质评价的样本完整性；方便、系统化监测各个养殖水域；大大降低了采样的劳动强度；满足水质传感器的流量、流速要求，大大提高了监测的准确性；将采样者与分析者分开，方便更新水质分析模型获得更准确的评价结果。

Description

一种养殖水质移动监测装置
技术领域
本发明涉及一种养殖水质监测装置，尤其涉及一种可移动的养殖水质监测装置，属于水产养殖设备技术领域。
背景技术
养殖水体既是养殖对象的生活场所，也是粪便、残饵等分解容器，又是浮游生物的培育池，这种“三池合一”的养殖方式，容易造成“消费者、分解者和生产者”之间的生态失衡，造成水中有机物和有毒有害物质大量富积，这不仅严重影响养殖动物的生存和生长，而且成为天然水域环境的主要污染源之一。因此，如何保持水环境的生态平衡，是水产养殖优质、高效的关键技术。要做好水质调控，首先要了解养殖水体的水质参数。专业的水质监测仪器测试数据精确，但价格昂贵，而且移动不方便，需要专业人员才能使用，不可能为大量养殖水域服务；养殖水体的水质参数和环境因子有密切联系，现有的水质监测仪器对温度、湿度、光照等环境因子尤其光照不进行监测，影响了对养殖水体水质进行评价的准确程度；现有的水质监测仪器无法对监测点进行自动定位，从而需要每次监测时候，人为记录监测点的位置，定位不方便且不准确；现有的水质监测装置需要人为设置在待监测水域内，设置及调整采样装置的位置十分不方便，大大降低了重复使用性及便携性；现有的水质监测装置或直接将水质传感器伸入待监测水域中，或使用离心泵吸出待监测水，再通过水质传感器进行水质监测，但离心泵的水流速较大，难以对流量和流速进行控制，因此难以满足某些精密的水质传感器对水流的流速和流量的要求，同时，每次进行水质监测之前，需要预先将离心泵和水质传感器内的原有的水排出，否则会造成测量结果偏差，由于离心泵无法准确控制流速和流量，只能人为估算离心泵是否已完全将原有的水排净，或让离心泵多工作一段时间再开始水质监测，造成了浪费，十分不经济，且容易造成测量偏差。
发明内容
本发明解决的技术问题是：专业的水质监测仪器测试数据精确，但价格昂贵，而且移动不方便，需要专业人员使用，不可能为大量养殖水域服务；养殖水体的水质参数和环境因子有密切联系，现有的水质监测仪器对温度、湿度、光照等环境因子尤其光照不进行监测，影响了对养殖水体水质进行评价的准确程度；现有的水质监测仪器无法对监测点进行自动定位，从而需要每次监测时候，人为记录监测点的位置，定位不方便且不准确；现有的水质监测装置需要人为设置在待监测水域内，设置及调整采样装置的位置十分不方便，大大降低了重复使用性及便携性；现有的水质监测装置或直接将水质传感器伸入待监测水域中，或使用离心泵吸出待监测水，再通过水质传感器进行水质监测，但离心泵的水流速较大，难以对流量和流速进行控制，因此难以满足某些精密的水质传感器对水流的流速和流量的要求，同时，每次进行水质监测之前，需要预先将离心泵和水质传感器内的原有的水排出，否则会造成测量结果偏差，由于离心泵无法准确控制流速和流量，只能人为估算离心泵是否已完全将原有的水排净，或让离心泵多工作一段时间再开始水质监测，造成了浪费，十分不经济，且容易造成测量偏差。
针对以上问题，本发明研制了一种养殖环境移动监测装置，包括一个可移动平台1，所述可移动平台1设有计算机，电动伸缩臂，采样装置，无线数据传输模块，所述计算机作为所述移动监测装置的操控台，与电动伸缩臂连接，控制所述电动伸缩臂的三维移动，所述电动伸缩臂与采样装置连接，所述采样装置能够从待监测水域提取样本，所述采样装置包括水质传感器9，所述水质传感器将水质数据传送给所述计算机，所述计算机通过无线数据传输将水质数据传送给统一的控制中心，所述控制中心对水质进行分析评价。
所述电动伸缩臂包括伸缩臂杆3，所述伸缩臂杆3上设置一个或多个伸缩接头4，所述电动伸缩臂通过所述伸缩接头4进行伸缩，伸缩臂杆3后端通过转轴10与旋转臂7一端嵌合连接，所述旋转臂7另一端通过联轴器与步进电机6连接，所述伸缩臂杆3中部与所述旋转臂7之间还固定连接一根可伸缩支撑臂5，所述可伸缩支撑臂5对所述伸缩臂杆3进行支撑，所述伸缩臂杆3含一个中轴通孔，所述中轴通孔中设置一根软管2，所述软管贯穿所述中轴通孔，前端可伸入待监测水域内，后端与所述采样装置连接。
所述电动伸缩臂安装在所述可移动平台1的侧面边缘。
所述采样装置由水质传感器9和蠕动泵8组成，所述蠕动泵8吸入待监测水，水质传感器9对所述待监测水进行水质数据采集。
所述计算机控制所述蠕动泵8的采样流速、流量，使其满足所述水质传感器9的流速流量要求。
所述控制中心能够同时对多个不同位置的所述养殖水质移动监测装置反馈的水质数据进行分析评价。
所述可移动平台为汽车。
还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块集成在所述无线数据传输模块上，所述GPS定位模块将所述水质移动监测装置的位置数据通过无线数据传输传送给所述控制中心。
所述无线数据传输模块是基于GPRS网络的GPRS无线模块或基于GSM、CDMA移动网络的GSM无线模块、CDMA无线模块。
还包括温度、光照传感器，所述温度、光照传感器设置在所述水质移动监测装置的上部，将所测得的温度、光照数据通过无线数据传输传送到给所述计算机，所述计算机结合所述水质数据进行分析评价。
本发明的有益效果在于：移动方便，可大批量为养殖水域水质进行监测；对环境因子进行追加评价大大提高了水质评价的样本完整性；自动GPS定位，对水域的具体位置进行跟踪，方便、系统化监测各个养殖水域；采用电动伸缩臂辅助采样装置进行水质采样，大大降低了采样的劳动强度，实现了自动化；自动控制采样流量和流速，满足水质传感器的流量、流速要求，大大提高了监测的准确性，快捷性；通过GPS和无线数据传输使多个监测点可共用数据处理平台，将采样者与分析者分开，方便更新水质分析模型获得更准确的评价结果。
附图说明
图1是本发明养殖水质移动监测装置的结构框架图。
图2是本发明养殖水质移动监测装置采样装置及电动伸缩臂的连接的立体结构示意图。
图3是本发明养殖水质移动监测装置采样装置及电动伸缩臂的连接平面结构示意图。
图4是本发明电动伸缩臂的注视结构示意图。
图5是本发明电动伸缩臂的左视结构示意图。
其中，1可移动平台，2软管，3电动伸缩臂，4伸缩接头，5可伸缩支撑臂，6步进电机，7旋转臂，8蠕动泵，9水质传感器，10转轴，11采样装置，12计算机，13排水软管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，一种养殖水质移动监测装置，包括一辆汽车作为可移动平台1，所述可移动平台1设有计算机，电动伸缩臂，采样装置，无线数据传输模块，所述计算机作为所述移动监测装置的操控台，与电动伸缩臂连接，控制所述电动伸缩臂的三维移动，所述电动伸缩臂安装在所述可移动平台1的侧面边缘，与采样装置连接，所述采样装置能够从待监测水域提取样本，所述采样装置包括水质传感器9，所述水质传感器将水质数据传送给所述计算机，所述计算机通过GPRS将水质数据传送给统一的控制中心，所述控制中心对水质进行分析评价，所述汽车内还包括温度、光照传感器，所述温度、光照传感器设置在所述水质移动监测装置的上部，将所测得的温度、光照数据通过GPRS传送到给所述控制中心，所述控制中心使用水质评价模型对水质指标、温度、光照进行处理，对该地点的养殖水质做出直观的评价和调控建议。
如图1,2所示，所述电动伸缩臂包括一个伸缩臂杆3，所述伸缩臂杆3上设置两个伸缩接头4，所述电动伸缩臂通过所述伸缩接头4进行伸缩，所述伸缩臂杆3后端通过转轴10与旋转臂7连接，既能够以所述转轴10为圆心进行竖直面圆周方向的转动，又能够随所述旋转臂7以所述伸缩臂杆3的后端为圆心进行水平面圆周方向的转动，所述伸缩臂杆3中部与所述旋转臂7之间还固定连接一根可伸缩支撑臂5，所述可伸缩支撑臂5对所述机械臂竖直方向进行支撑，所述伸缩臂杆3含一个中轴通孔，所述中轴通孔中设置一根软管2，所述软管贯穿所述中轴通孔，前端可伸入待监测水域内，后端与采样装置连接。所述采样装置由水质传感器9和蠕动泵8组成，所述蠕动泵8吸入待监测水，水质传感器9对所述待监测水进行水质数据采集。计算机包括控制模块，蠕动泵上设置对应的驱动器，计算机控制所述蠕动泵8的采样流速、流量，使其满足所述水质传感器9的流速流量要求。本养殖环境监测装置还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块集成在所述无线数据传输模块上，所述GPS定位模块将所述水质移动监测装置的位置数据通过无线数据传输传送给所述控制中心。所述控制中心能够同时对多个不同位置的所述养殖水质移动监测装置反馈的水质数据进行分析评价。

Claims (10)

1.一种养殖水质移动监测装置，其特征在于：包括一个可移动平台（1），所述可移动平台（1）设有计算机，电动伸缩臂，采样装置，无线数据传输模块，所述计算机作为所述移动监测装置的操控台，与电动伸缩臂连接，控制所述电动伸缩臂的三维移动，所述电动伸缩臂与采样装置连接，所述采样装置能够从待监测水域提取样本，所述采样装置包括水质传感器（9），所述水质传感器将水质数据传送给所述计算机，所述计算机通过无线数据传输将水质数据传送给统一的控制中心，所述控制中心对水质进行分析评价。
2.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于：所述电动伸缩臂包括伸缩臂杆（3），所述伸缩臂杆（3）上设置一个或多个伸缩接头（4），所述电动伸缩臂通过所述伸缩接头（4）进行伸缩，伸缩臂杆（3）后端通过转轴（10）与旋转臂（7）一端嵌合连接，所述旋转臂（7）另一端通过联轴器与步进电机（6）连接，所述伸缩臂杆（3）中部与所述旋转臂（7）之间还固定连接一根可伸缩支撑臂（5），所述可伸缩支撑臂（5）对所述伸缩臂杆（3）进行支撑，所述伸缩臂杆（3）含一个中轴通孔，所述中轴通孔中设置一根软管（2），所述软管贯穿所述中轴通孔，前端可伸入待监测水域内，后端与所述采样装置连接。
3.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于所述电动伸缩臂安装在所述可移动平台的侧面边缘。
4.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于：所述采样装置由水质传感器（9）和蠕动泵（8）组成，所述蠕动泵（8）吸入待监测水，水质传感器（9）对所述待监测水进行水质数据采集。
5.如权利要求4所述的水质移动监测装置，其特征在于：所述计算机控制所述蠕动泵（8）的采样流速、流量，使其满足所述水质传感器（9）的流速流量要求。
6.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于：所述控制中心能够同时对多个不同位置的所述养殖水质移动监测装置反馈的水质数据进行分析评价。
7.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于：所述可移动平台为汽车。
8.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于：还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块集成在所述无线数据传输模块上，所述GPS定位模块将所述水质移动监测装置的位置数据通过无线数据传输传送给所述控制中心。
9.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于：所述无线数据传输模块是基于GPRS网络的GPRS无线模块或基于GSM、CDMA移动网络的GSM无线模块、CDMA无线模块。
10.如权利要求1所述的水质移动监测装置，其特征在于：还包括温度、光照传感器，所述温度、光照传感器设置在所述水质移动监测装置的上部，将所测得的温度、光照数据通过无线数据传输传送到给所述计算机，所述计算机结合所述水质数据进行分析评价。
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