CN107364550B - 渔业水质在线自动检测船 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种渔业水质在线自动检测船，包括船体、水质取样管、四通电磁阀、氨氮检测装置、自来水池、三通电磁阀、稀释池和多参数水质检测仪；船体上安装有控制器，控制器内置有GPS定位模块；氨氮检测装置包括卷带、氨氮检测试纸、混合管、激活剂添加管和摄像头；稀释池内设置有稀释液采样管，该稀释液采样管与多参数水质检测仪的进样通道相连接，且稀释液采样管上设置有电磁阀三。本申请能在线对待检测水域的各个监测点进行水质自动监测，并自动记录监测点位置。同时，能对待检测水域的氨氮含量进行初检，并能自动判断是否需要对采集水样进行稀释，以使采集水样的氨氮浓度在多参数水质检测仪量程内。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖设备技术领域，特别是一种渔业水质在线自动检测船。
背景技术
养殖水体既是养殖对象的生活场所，也是粪便、残饵等的分解容器。同时，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的大量富积，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。
目前，专业的水质监测仪器虽然测试数据精确，然而由于存在着如下不足，难以普遍推广：
1.设备价格昂贵，购置成本高。
2.需要专业人员才能使用，也即需要专人呆在待监测水域内，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。
3.移动不方便，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。
4.为保证测量精度，每台水质监测仪均有自己单独的测试量程，一旦渔业水质的参数超过水质监测仪的量程，则其测量结果就不可靠或无法测量。如罗非鱼越冬温室池塘的水质指标，因为养殖密度大，水体小，换水频率低，其中的氨氮，硝氮和亚硝氮等指标的浓度远远高于池塘养殖水体中的浓度，甚至超出了水质监测仪的量程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种渔业水质在线自动检测船，该渔业水质在线自动检测船能在线对待检测水域的各个监测点进行水质自动监测，并自动记录监测点位置。同时，能对待检测水域的氨氮含量进行初检，并能自动判断是否需要对采集水样进行稀释，以使采集水样的氨氮浓度在多参数水质检测仪量程内。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种渔业水质在线自动检测船，包括船体、水质取样管、四通电磁阀、氨氮检测装置、自来水池、三通电磁阀、稀释池和多参数水质检测仪。
船体上安装有控制器，控制器内置有GPS定位模块。
四通电磁阀具有进水端P、出水端A、出水端B和出水端C。
水质取样管设置在船体的前端，水质取样管的进样端伸入待测水域的水体中，且进样端设置有过滤网；水质取样管的中部设置有蠕动泵一，水质取样管的出样端与四通电磁阀的进水端P相连接。
氨氮检测装置包括卷带、氨氮检测试纸、混合管、激活剂添加管和摄像头。
卷带能向前移动，卷带的上表面粘贴有若干条氨氮检测试纸。
混合管和摄像头设置在其中一条氨氮检测试纸的正上方。
四通电磁阀的出水端A指向混合管，混合管的出口指向位于下方的氨氮检测试纸，混合管的出口上设置有电磁阀一。
激活剂添加管设置在混合管的上方，激活剂添加管的出口指向混合管内，激活剂添加管的出口上设置有电磁阀二。
四通电磁阀的出水端B指向稀释池，四通电磁阀的出水端C与多参数水质检测仪的进样通道相连接。
三通电磁阀具有进水口O、出水口M和出水口N；其中，进水口O通过自来水管与自来水池相连接，自来水管上设置有蠕动泵二；出水口M指向稀释池，出水口N与多参数水质检测仪的进样通道相连接。
稀释池内设置有稀释液采样管，该稀释液采样管与多参数水质检测仪的进样通道相连接，且稀释液采样管上设置有电磁阀三。
上述四通电磁阀、三通电磁阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、蠕动泵一、蠕动泵二和摄像头均与控制器相连接。
水质取样管的进样端呈喇叭状。
氨氮检测装置还包括支撑板、主动轴和从动轴，主动轴和从动轴均平行且转动设置在支撑板上，卷带的一端卷绕在主动轴上，卷带的另一端卷绕在从动轴上。
主动轴的转动由电机驱动。
稀释池的底部设置有废水出水管，该废水出水管上设置有与控制器相连接的电磁阀四。
本发明具有如下有益效果：
本发明的检测船自带有GPS定位模块，故能对船体的航行位置进行定位，通过预先对待检测水域进行监测点的设置，当船体航行至对应的监测点时，上述氨氮检测装置能预先对该监测点的水质的氨氮含量进行快速的预判断，以确认该监测点的氨氮含量是否在多参数水质检测仪量程内，若在量程内，则不需要稀释，水质取样管抽取试样将直接进入多参数水质检测仪进行测试分析；若不在量程内，控制器将自动计算需稀释倍数，使稀释后的稀释样品的氨氮含量在多参数水质检测仪量程内；然后抽取稀释后的稀释样品进入多参数水质检测仪进行测试分析。整个测量过程，不需人工参与，能在线对待检测水域的各个监测点进行水质自动监测，并自动记录监测点位置。
附图说明
图1是本发明一种渔业水质在线自动检测船的结构示意图。
其中有：
10.船体；11.控制器；12.GPS定位模块；
20.水质取样管；21.过滤网；22.蠕动泵一；
30.四通电磁阀；
40.氨氮检测装置；41.支撑板；42.主动轴；43.从动轴；44.卷带；45.氨氮检测试纸；46.混合管；461.电磁阀一；47.激活剂添加管；471.电磁阀二；48.摄像头；
50.自来水池；51.自来水管；52.蠕动泵二；53.三通电磁阀；
60.稀释池；61.稀释样采集管；62.电磁阀三；63.废水出水管；64.电磁阀四；
70.多参数水质检测仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种渔业水质在线自动检测船，包括船体10、水质取样管20、四通电磁阀30、氨氮检测装置40、自来水池50、三通电磁阀53、稀释池60和多参数水质检测仪70。
船体上安装有控制器11，控制器内置有GPS定位模块12。
四通电磁阀具有进水端P、出水端A、出水端B和出水端C。
水质取样管设置在船体的前端，水质取样管的进样端伸入待测水域的水体中，且进样端设置有过滤网21；水质取样管的中部设置有蠕动泵一22，水质取样管的出样端与四通电磁阀的进水端P相连接。
水质取样管的进样端优选呈喇叭状，取样干扰小，能防止水流干扰。
氨氮检测装置包括卷带44、氨氮检测试纸45、混合管46、激活剂添加管47和摄像头48。
混合管、激活剂添加管和摄像头均优选通过支撑杆体固定在船体上。
卷带能向前移动，卷带的上表面粘贴有若干条氨氮检测试纸45。
卷带的优选安装方式如下：
也即氨氮检测装置还包括支撑板41、主动轴42和从动轴43，主动轴和从动轴均平行且转动设置在支撑板上，卷带的一端卷绕在主动轴上，卷带的另一端卷绕在从动轴上。
主动轴的转动优选由电机驱动，电机优选固定在支撑板上，支撑板优选固定在船体上。
混合管和摄像头设置在其中一条氨氮检测试纸的正上方。
四通电磁阀的出水端A指向混合管，混合管的出口指向位于下方的氨氮检测试纸，混合管的出口上设置有电磁阀一。
激活剂添加管设置在混合管的上方，激活剂添加管内充填有激活剂，激活剂添加管的出口指向混合管内，激活剂添加管的出口上设置有电磁阀二。
上述氨氮检测试纸及激活剂均为现有技术，具体参见申请号为201510012424.8。
四通电磁阀的出水端B指向稀释池，四通电磁阀的出水端C与多参数水质检测仪的进样通道相连接。
三通电磁阀具有进水口O、出水口M和出水口N；其中，进水口O通过自来水管与自来水池相连接，自来水管上设置有蠕动泵二；出水口M指向稀释池，出水口N与多参数水质检测仪的进样通道相连接。
稀释池内设置有稀释液采样管，该稀释液采样管与多参数水质检测仪的进样通道相连接，且稀释液采样管上设置有电磁阀三。
稀释池的底部设置有废水出水管，该废水出水管上设置有与控制器相连接的电磁阀四。
上述四通电磁阀、三通电磁阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、蠕动泵一、蠕动泵二和摄像头均与控制器相连接。
控制器为现有技术，可以直接使用计算机，也可以从市场上购买。
一种淡水鱼池水质在线检测方法，包括如下步骤。
步骤1，监测点预设以及船体航行路线规划：将待测水域的面积及各个角点的坐标值输入在控制器中，并在控制器中设置好监测点的个数以及各个监测点的坐标值；然后，进行船体航行路径的规划，船体的航行路径需覆盖所有监测点；另外，在控制器内预先存储氨氮检测试纸的氨氮含量颜色标准比对表。
步骤2，多参数水质检测仪工作准备：蠕动泵二启动，三通电磁阀中进水口O与出水口N连通，自来水进入多参数水质检测仪的进样通道，完成对多参数水质检测仪进样通道的自动冲洗。
步骤3，氨氮含量初检测：船体按照步骤1规划的航行路径航行至监测点后，自动记录该监测点的位置坐标，船体停止航行；然后，蠕动泵一启动，四通电磁阀中的进水端P与出水口A连通，水质取样管采集的水样自动进入混合管中；同时，电磁阀二打开，激活剂添加管向混合管中加入设定量的激活剂；水样在混合管内混合均匀后，电磁阀一打开，向氨氮检测试纸中滴注混合后的水样，在设定时间后，摄像头自动对氨氮检测试纸表面进行拍照，并将拍摄照片上传给控制器，控制器将照片中氨氮检测试纸的颜色与步骤1预存的氨氮含量颜色标准比对表进行比对判定，得出氨氮含量的粗测值；氨氮含量初检测完成后，氨氮检测试纸能自动向前移动一格，等待下一次检测。
氨氮检测试纸优选粘贴在卷带上，卷带缠绕在主动轴和从动轴上，主动轴转动，带动氨氮检测试纸向前移动。
步骤4，水样是否需要稀释判定：控制器将氨氮含量的粗测值与多参数水质检测仪量程进行比对，当氨氮含量的粗测值在多参数水质检测仪量程内，则不需要稀释，四通电磁阀中的进水端P与出水端B连通，水样直接进入多参数水质检测仪的进样通道；若不在量程内，控制器将自动计算需稀释倍数，使稀释后的稀释样品的氨氮含量在多参数水质检测仪量程内。
步骤5，水样稀释：蠕动泵二启动，三通电磁阀中进水口O与出水口M连通，稀释池中注入步骤4计算出稀释倍数所需要的自来水量；然后，四通电磁阀中的进水端P与出水端C连通，水样进入稀释池，并在稀释池内混匀；稀释完成后，电磁阀三打开，稀释完成水样通过稀释样采集管进入多参数水质检测仪的进样通道。
步骤5，水质分析：多参数水质检测仪对进入进样通道内的水样进行水质分析检测并记录。
步骤6，下一监测点水质分析：船体航行至下一监测点，循环步骤1至步骤5，完成下一监测点的水质分析；以此类推，完成所有监测点的水质分析。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种渔业水质在线自动检测船，其特征在于：包括船体、水质取样管、四通电磁阀、氨氮检测装置、自来水池、三通电磁阀、稀释池和多参数水质检测仪；
船体上安装有控制器，控制器内置有GPS定位模块；
四通电磁阀具有进水端P、出水端A、出水端B和出水端C；
水质取样管设置在船体的前端，水质取样管的进样端伸入待测水域的水体中，且进样端设置有过滤网；水质取样管的中部设置有蠕动泵一，水质取样管的出样端与四通电磁阀的进水端P相连接；
氨氮检测装置包括卷带、氨氮检测试纸、混合管、激活剂添加管和摄像头；
卷带能向前移动，卷带的上表面粘贴有若干条氨氮检测试纸；
混合管和摄像头设置在其中一条氨氮检测试纸的正上方；
四通电磁阀的出水端A指向混合管，混合管的出口指向位于下方的氨氮检测试纸，混合管的出口上设置有电磁阀一；
激活剂添加管设置在混合管的上方，激活剂添加管的出口指向混合管内，激活剂添加管的出口上设置有电磁阀二；
四通电磁阀的出水端B指向稀释池，四通电磁阀的出水端C与多参数水质检测仪的进样通道相连接；
三通电磁阀具有进水口O、出水口M和出水口N；其中，进水口O通过自来水管与自来水池相连接，自来水管上设置有蠕动泵二；出水口M指向稀释池，出水口N与多参数水质检测仪的进样通道相连接；
稀释池内设置有稀释液采样管，该稀释液采样管与多参数水质检测仪的进样通道相连接，且稀释液采样管上设置有电磁阀三；
上述四通电磁阀、三通电磁阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、蠕动泵一、蠕动泵二和摄像头均与控制器相连接；
检测船自带有GPS定位模块，能对船体的航行位置进行定位，通过预先对待检测水域进行监测点的设置，当船体航行至对应的监测点时，氨氮检测装置能预先对该监测点的水质的氨氮含量进行快速的预判断，以确认该监测点的氨氮含量是否在多参数水质检测仪量程内，若在量程内，则不需要稀释，水质取样管抽取试样将直接进入多参数水质检测仪进行测试分析；若不在量程内，控制器将自动计算需稀释倍数，使稀释后的稀释样品的氨氮含量在多参数水质检测仪量程内；然后抽取稀释后的稀释样品进入多参数水质检测仪进行测试分析；整个测量过程，不需人工参与，能在线对待检测水域的各个监测点进行水质自动监测，并自动记录监测点位置。
2.根据权利要求1所述的渔业水质在线自动检测船，其特征在于：水质取样管的进样端呈喇叭状。
3.根据权利要求1所述的渔业水质在线自动检测船，其特征在于：氨氮检测装置还包括支撑板、主动轴和从动轴，主动轴和从动轴均平行且转动设置在支撑板上，卷带的一端卷绕在主动轴上，卷带的另一端卷绕在从动轴上。
4.根据权利要求3所述的渔业水质在线自动检测船，其特征在于：主动轴的转动由电机驱动。
5.根据权利要求1所述的渔业水质在线自动检测船，其特征在于：稀释池的底部设置有废水出水管，该废水出水管上设置有与控制器相连接的电磁阀四。
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