CN102759608A - 一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水质在线监测系统，具体地说涉及一种漂浮式太阳能多参数在线监测装置。一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，包括顶罩、中段浮体及连接套管三个部分，所述顶罩包括太阳能光电板、数据处理控制系统及GPRS数据传输天线；所述中段浮体具有容腔，容腔内固定安装有主机控制盒、蓄电池及取水室，所述取水室包括检测箱及多水位自动泵采样装置，所述检测箱内设有水质检测头，所述水质检测头与顶罩内的数据处理控制系统相连，本发明设备无需岸上供电设备及电缆等设施，经安装调试后无需人工值守，可以实现水质基本数据在线监测和传输，确保对水质在线监测、传输、分析和管理系统，以解决给水体水质监测问题。

Description

一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪
技术领域
本发明涉及一种水质在线监测系统，特别涉及一种漂浮式太阳能多参数在线监测装置。
背景技术   
近年来，水质在线监测技术飞速发展，各种检测设备层出不穷，但是由于设备皆需交流电提供驱动能源，沉重而复杂的机体、冗杂的布线及维护使其在河流、湖泊等水域中使用受到限制。
发明内容
本发明的目的在于设计一种太阳能供电系统为驱动能源的水质在线监测设备，可用于河流湖泊水库等大水域的水质在线监测系统。
为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：
一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，包括顶罩、中段浮体及连接套管三个部分，所述顶罩包括太阳能光电板、数据处理控制系统及GPRS数据传输天线；所述中段浮体具有容腔，容腔内固定安装有主机控制盒、蓄电池及取水室，所述取水室包括检测箱及多水位自动泵采样装置，所述检测箱内设有水质检测头，所述水质检测头与顶罩内的数据处理控制系统相连，数据处理控制系统与所述GPRS数据传输天线相连；所述中段浮体的底部中心位置与所述连接套管连通连接。
所述多水位自动泵采样装置包括水泵、可伸缩水管，所述水泵出水口与所述检测箱相连，水泵吸水端与所述可伸缩水管相连接。
所述可伸缩水管具有牵引装置，所述牵引装置包括环绕布置在所述可伸缩水管外周上的钢丝绳、钢丝绳末端连接有承重锤，钢丝绳起始端与电机动力端连接，所述整个固定有钢丝绳的可伸缩水管设置在所述连接套管内部，所述连接套管的长度不短于可伸缩水管收紧时的长度。
所述检测箱前上方设有进水孔，进水孔孔径为5~50mm，进水孔通过管道与水泵出水口相连，检测箱的侧下方开有出水孔，出水孔的孔径为进水孔孔径的10%~90%。
经检测后的水通过与出水孔相接的出水管自行流出并进入至连接套管中，连接套管上开有小孔，保证连接套管中水位内外平衡。
检测箱内设有水位传感器。
所述中段浮体外周设有锚定环，所述顶罩上设有标志灯。
本发明设备无需岸上供电设备及电缆等设施，经安装调试后无需人工值守，该设备配备多通道的GPRS-GPS无线通讯技术，实现水质基本数据在线监测和传输，确保对水质在线监测、传输、分析和管理系统，以解决给水体水质监测问题。
附图说明
附图1为本发明的主视图； 
附图2为本发明B向剖面图；
附图3为本发明A向剖面图；
附图4为本发明立体图；
其中1、GPRS数据传输天线；2、顶罩；3、中段浮体；4、锚定环；5、连接套管；6、配重；7、承重锤；8、数据处理控制系统；9、水泵；10、电机；11、检测箱；12、可伸缩水管；13、钢丝绳；14、主机控制盒；15、测试探头；16、电池；17、取水室；18、太阳能光电板；19、标志灯。   
具体实施方式
如图1所示，包括顶罩、中段浮体及连接套管三个部分，所述顶罩上布置有太阳能光电板、数据处理控制系统及GPRS数据传输天线；所述中段浮体内部设有容腔，容腔内固定安装有主机控制盒、取水室及蓄电池，所述取水室内设置有水质检测头、检测箱及多水位自动泵采样装置，所述测试探头与顶罩内的数据处理控制系统相连，所述中段浮体的下端连接所述连接套管，连接套管底端连接有配重6。
所述多水位自动泵采样装置包括水泵、可伸缩水管、钢丝绳及电机，所述水泵出水口与所述检测箱相连，水泵吸水端连接所述可伸缩水管，所述可伸缩水管固定环绕着钢丝绳，所述钢丝绳的上端与所述电机动力端相连，所述整个固定有钢丝绳的可伸缩水管设置在所述连接套管内部。
设备的整体材料为不锈钢，顶罩2上装有两块太阳能光电板18和GPRS数据传输天线1，顶罩2内装检测仪的控制和数据传输系统；中段浮体3为一个圆柱形的浮体，浮体容腔内通过隔板分为上下两个部分，上部装有主机控制盒14、蓄电池16、多水位自动泵采样装置（包括79W水泵9和79W伺服电机10）和装有测试探头的检测箱11；其中通过在多水位自动泵采样装置和检测箱11四周焊接不锈钢隔板与主机控制盒14和蓄电池16隔绝开来，使主机控制盒14和蓄电池16与水隔离；水泵9连接可伸缩水管12，电机10控制直径约1mm的钢丝绳13的伸缩，其中可伸缩水管12长约5m，环绕着钢丝绳13，末端固定在钢丝绳上，钢丝绳13的末端连接有承重锤7，通过承重锤7来拉伸钢丝绳13。
工作时启动多水位自动泵采样装置，通过电机驱动钢丝绳将可伸缩水管12延伸至要求水位。
浮体3外部连有三个锚定环，可将设备固定在水中，另外浮体3还有作为浮筒的作用；下部连接一个水管，水管底部连接一个马蹄形承重锤，借以控制取水管的深度。
钢丝绳13的伸收由取水室中的电机10控制，工作时主机控制系统给出指令，电机10带动转子将钢丝绳13放开给定的长度，通过承重锤7的重力作用带动水管延伸到指定深度，水泵9将指定的水深的水样抽取泵入测试箱11之中，而后测试探头进行测试通过数据处理系统获得数据，测试结束后水泵9停止取样，电机10将钢丝绳13收回，承重锤7回到原位。
检测箱前上方设有进水孔，孔径5~50mm，进水孔通过管道连接水泵与取水管相接，检测箱侧下方开有小孔，为出水孔，出水孔孔径小于进水孔孔径，孔径为进水孔的10%~90%，确保工作时检测箱中水面没过检测探头，检测后的水通过与出水孔相接的出水管自行流出进入连接套管，连接套管上开有小孔，保证连接套管中水位内外平衡。太阳能光电板所提供的电一方面直接供给设备运转，另一方面供给电池充电，在光照不足的情况下保证设备的运转。
以上所述，仅是本发明的较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1. 一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，其特征在于：包括顶罩（2）、中段浮体（3）及连接套管（5）三个部分，所述顶罩（2）包括太阳能光电板（18）、数据处理控制系统（8）及GPRS数据传输天线（1）；所述中段浮体（3）具有容腔，容腔内固定安装有主机控制盒（14）、蓄电池（16）及取水室（17），所述取水室（17）包括检测箱（11）及多水位自动泵采样装置，所述检测箱（11）内设有水质检测头（15），所述水质检测头（15）与顶罩（2）内的数据处理控制系统（8）相连，数据处理控制系统（8）与所述GPRS数据传输天线（1）相连；所述中段浮体（3）的底部中心位置与所述连接套管（5）连通连接。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，其特征在于：所述多水位自动泵采样装置包括水泵（9）、可伸缩水管（12），所述水泵（9）出水口与所述检测箱（11）相连，水泵（9）吸水端与所述可伸缩水管（12）相连接。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，其特征在于：所述可伸缩水管(12)具有牵引装置，所述牵引装置包括环绕布置在所述可伸缩水管外周上的钢丝绳（13）、钢丝绳（13）末端连接有配重（6）及承重锤（7），钢丝绳起始端与电机（10）动力端连接，所述整个固定有钢丝绳（13）的可伸缩水管设置在所述连接套管内部，所述连接套管（5）的长度不短于可伸缩水管（12）收紧时的长度。
4.根据权利要求1所述的一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，其特征在于：所述检测箱（11）前上方设有进水孔，进水孔孔径为5~50mm，进水孔通过管道与水泵（9）出水口相连，检测箱（11）的侧下方开有出水孔，出水孔的孔径为进水孔孔径的10%~90%。
5.根据权利要求3所述的一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，其特征在于：径检测后的水通过与出水孔相接的出水管自行流出并进入至连接套管中，连接套管上开有小孔，保证连接套管中水位内外平衡。
6.根据权利要求1所述的一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，其特征在于：检测箱（11）内设有水位传感器。
7.根据权利要求1所述的一种漂浮式太阳能在线多参数水质监测仪，其特征在于：所述中段浮体外周设有锚定环（4），所述顶罩（2）上设有标志灯（19）。
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