CN109596795B - 一种浮动式水环境监测对比设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浮动式水环境监测对比设备及方法，设备包括浮动架和柱体箱，所述浮动架和柱体箱之间设有可以上下升降的吊索，所述柱体箱内部被多个隔板分隔成多个密室和流动室，密室对应的柱体箱表面设有进水口及相应的电磁阀，流动室对应的柱体箱侧面设有网窗，流动室内设有对流电机，对流电机输出轴上设有对流扇叶，密室和流动室内均分别设有传感器组，柱体箱底部设有推进电机，推进电机输出轴上设有推进扇叶；另外本发明还提供与之相应的监测对比方法；本发明利用该装置能够对水质进行实时监测和对比，且可以对比不同的水处理剂对改善水环境的程度大小，以利于选择出最优的水处理剂，其功能多样，适用范围广且控制操作方便。

Description

一种浮动式水环境监测对比设备及方法

技术领域

本发明涉及水环境监测对比技术领域，具体地指一种浮动式水环境监测对比设备及方法。

背景技术

水环境对保持生态平衡具有极大意义，保护水环境良好是保护生态的重要手段，由于工业生产以及生活污水的排放，湖泊河流等地的水环境遭到改变，为保持生物的多样性，避免生态遭到破坏，应对水环境进行监测并控制排污，而城市中的人工湖泊以及养殖池塘由于会放养经济鱼类水产，水环境的实时监测更是尤为重要，现需要一种用于监测水环境并可进行条件对比的设备来给水环境的保持或优化带来便利。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种浮动式水环境监测对比设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种浮动式水环境监测对比设备，包括浮动架和柱体箱，所述浮动架和柱体箱之间设有可以上下升降的吊索，所述柱体箱内部被多个隔板分隔成多个密室和流动室，密室对应的柱体箱表面设有进水口及相应的电磁阀，流动室对应的柱体箱侧面设有网窗，流动室内设有对流电机，对流电机输出轴上设有对流扇叶，密室和流动室内均分别设有传感器组，柱体箱底部设有推进电机，推进电机输出轴上设有推进扇叶。

优选地，所述浮动架底部可拆卸连接有充气垫，所述浮动架中部设有中心架，所述中心架上可拆卸连接有升降电机，所述升降电机与绕线轮配合，所述绕线轮上卷绕有吊索，所述吊索一端与所述柱体箱连接，所述浮动架外缘位置连接有拉索；所述浮动架外缘位置上设有牵引头，所述牵引头与所述拉索一端配合，所述充气垫和所述浮动架通过若干螺栓可拆卸连接。

优选地，所述柱体箱底部可拆卸连接有网罩，所述网罩内安设有转向电机，所述转向电机输出轴与推进电机侧部连接。

优选地，所述柱体箱顶部接设有若干组合伸缩索，所述组合伸缩索上安设有若干固定环，所述固定环之间通过拉簧连接；所述中心架通过若干筋条与所述浮动架焊接，所述中心架中部设有与所述吊索适配的中心孔，所述中心架以及柱体箱上均开设有若干与所述组合伸缩索适配的通孔。

优选地，所述组合伸缩索包括外管、通气管以及导线，所述外管包覆在通气管和导线外部，所述导线为与传感器组、对流电机、转向电机、推进电机适配的电连接线，所述通气管和外管均采用软管；所述外管和通气管的端部均具有连接耳，所述连接耳用于与所述通孔配合；所述浮动架上安设有导线扣，所述导线扣与所述导线配合，所述导线与控制器连接。

优选地，所述柱体箱被隔板分隔成四个空间，其中三个空间为密室，另外一个空间为流动室，每个空间内均设有安装板，安装板上设有传感器组。

优选地，所述网窗设于活动门上，活动门通过合页与柱体箱侧面铰接连接，流动室内的安装板上设置对流电机，在对流电机所在的空间内还安设有隔网。

优选地，所述柱体箱顶部螺接有吊攀，所述吊索端部连接有弹簧扣，所述弹簧扣与所述吊攀配合。

另外，本发明还提出与上述设备对应的监测对比方法，它包括如下步骤：

步骤1）：升降电机对绕线轮进行驱动来实现吊索的放卷或收卷，放卷时，则柱体箱会在水中下沉，收卷时，则柱体箱会在水中上升，使得柱体箱可以位于水中的不同水深位置；

步骤2）：转向电机可以对推进电机进行朝向的调节，推进电机可以推进柱体箱移动，柱体箱移动也可带动浮动架移动，这样可实现柱体箱所处水中位置的改变，方便多点水环境的数据采集；

步骤3）：柱体箱每到一个待测水域，打开相应密室的电磁阀，使得进水口打开，待测水进入到密室内，通过传感器组采集水环境信息；流动室为开放状态，活动门上的网窗不会阻挡水流进流动室，网窗可以有效阻挡水中垃圾进入流动室，对流电机促进流动室中的水流动，保证实时准确通过传感器组采集外部水体水环境数据；多个密室之间以及密室和流动室之间的水环境数据采集后可以互相监测对比。

另外，本发明还提出另一种与上述设备对应的监测对比方法，它包括如下步骤：

步骤1）：柱体箱在入水前，先向多个密室内加入不同的可以影响水环境的水处理剂；

步骤2）：升降电机对绕线轮进行驱动来实现吊索的放卷或收卷，放卷时，则柱体箱会在水中下沉，收卷时，则柱体箱会在水中上升，使得柱体箱可以竖向移动到待测水深的区域；

步骤3：转向电机可以对推进电机进行朝向的调节，推进电机可以推进柱体箱移动，柱体箱移动也可带动浮动架移动，这样可使得柱体箱横向移动到待测水环境的区域；

步骤4）：柱体箱到达一个待测水域后，打开相应密室的电磁阀，使得进水口打开，待测水进入到密室内，通过传感器组采集经过相应水处理剂处理水后的水环境信息；流动室为开放状态，活动门上的网窗不会阻挡水流进流动室，网窗可以有效阻挡水中垃圾进入流动室，对流电机促进流动室中的水流动，保证实时准确通过传感器组采集外部水体水环境数据，其作为对照数据；多个密室之间以及密室和流动室之间的采集后可以互相监测对比，从而反映出每种水处理剂对水环境的影响程度。

本发明的有益效果：本装置可调整在水中的深度，并且可进行所处位置的更改，利用该装置能够对水质进行实时监测和对比，且可以对比不同的水处理剂对改善水环境的程度大小，以利于选择出最优的水处理剂，其功能多样，适用范围广且控制操作方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中浮动架部分的俯视图。

图3为图1中浮动架部分的仰视图。

图4为本发明柱体箱部分的结构示意图。

图5为本发明柱体箱将活动门拆下后的结构示意图。

图6为本发明柱体箱的俯视图。

图7为本发明柱体箱的剖视图。

图8为本发明组合伸缩索的结构示意图。

图9为本发明组合伸缩索的端部结构示意图。

图10为本发明组合伸缩索的截面图。

图中：1、浮动架，2、柱体箱，3、充气垫，4、中心架，5、升降电机，6、绕线轮，7、吊索，8、拉索，9、隔板，10、安装板，11、合页，12、活动门，13、网窗，14、传感器组，15、对流电机，16、对流扇叶，17、进水口，18、电磁阀，19、隔网，20、转向电机，21、推进电机，22、推进扇叶，23、网罩，24、组合伸缩索，25、固定环，26、拉簧，27、密室，28、流动室，29、牵引头，30、螺栓，31、筋条，32、中心孔，33、通孔，34、吊攀，35、弹簧扣，36、外管，37、通气管，38、导线，39、连接耳，40、导线扣，41、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至10所示，一种浮动式水环境监测对比设备，包括浮动架1和柱体箱2，所述浮动架1和柱体箱2之间设有可以上下升降的吊索7，所述柱体箱2内部被多个隔板9分隔成多个密室27和流动室28，密室27对应的柱体箱2表面设有进水口17及相应的电磁阀18，流动室28对应的柱体箱2侧面设有网窗13，流动室28内设有对流电机15，对流电机15输出轴上设有对流扇叶16，密室27和流动室28内均分别设有传感器组14，柱体箱2底部设有推进电机21，推进电机21输出轴上设有推进扇叶22。

优选地，所述浮动架1底部可拆卸连接有充气垫3，所述浮动架1中部设有中心架4，所述中心架4上可拆卸连接有升降电机5，所述升降电机5与绕线轮6配合，所述绕线轮6上卷绕有吊索7，所述吊索7一端与所述柱体箱2连接，所述浮动架1外缘位置连接有拉索8；所述浮动架1外缘位置上设有牵引头29，所述牵引头29与所述拉索8一端配合，所述充气垫3和所述浮动架1通过若干螺栓30可拆卸连接。

优选地，所述柱体箱2底部可拆卸连接有网罩23，所述网罩23内安设有转向电机20，所述转向电机20输出轴与推进电机21侧部连接。

优选地，所述柱体箱2顶部接设有若干组合伸缩索24，所述组合伸缩索24上安设有若干固定环25，所述固定环25之间通过拉簧26连接；所述中心架4通过若干筋条31与所述浮动架1焊接，所述中心架4中部设有与所述吊索7适配的中心孔32，所述中心架4以及柱体箱2上均开设有若干与所述组合伸缩索24适配的通孔33。

优选地，所述组合伸缩索24包括外管36、通气管37以及导线38，所述外管36包覆在通气管37和导线38外部，所述导线38为与传感器组14、对流电机15、转向电机20、推进电机21适配的电连接线，所述通气管37和外管36均采用软管；所述外管36和通气管37的端部均具有连接耳39，所述连接耳39用于与所述通孔33配合；所述浮动架1上安设有导线扣40，所述导线扣40与所述导线38配合，所述导线38与控制器41连接。

优选地，所述柱体箱2被隔板9分隔成四个空间，其中三个空间为密室27，另外一个空间为流动室28，每个空间内均设有安装板10，安装板10上设有传感器组14。

优选地，所述网窗13设于活动门12上，活动门12通过合页11与柱体箱2侧面铰接连接，流动室28内的安装板10上设置对流电机15，在对流电机15所在的空间内还安设有隔网19。

优选地，所述柱体箱2顶部螺接有吊攀34，所述吊索7端部连接有弹簧扣35，所述弹簧扣35与所述吊攀34配合。

另外，本发明还提出与上述设备对应的监测对比方法，它包括如下步骤：

步骤1）：升降电机5对绕线轮6进行驱动来实现吊索7的放卷或收卷，放卷时，则柱体箱2会在水中下沉，收卷时，则柱体箱2会在水中上升，使得柱体箱2可以位于水中的不同水深位置；

步骤2）：转向电机20可以对推进电机21进行朝向的调节，推进电机21可以推进柱体箱2移动，柱体箱2移动也可带动浮动架1移动，这样可实现柱体箱2所处水中位置的改变，方便多点水环境的数据采集；

步骤3）：柱体箱2每到一个待测水域，打开相应密室27的电磁阀18，使得进水口17打开，待测水进入到密室27内，通过传感器组14采集水环境信息；流动室28为开放状态，活动门12上的网窗13不会阻挡水流进流动室28，网窗13可以有效阻挡水中垃圾进入流动室28，对流电机15促进流动室28中的水流动，保证实时准确通过传感器组14采集外部水体水环境数据；多个密室27之间以及密室27和流动室28之间的水环境数据采集后可以互相监测对比。

另外，本发明还提出另一种与上述设备对应的监测对比方法，它包括如下步骤：

步骤1）：柱体箱2在入水前，先向多个密室27内加入不同的可以影响水环境的水处理剂；

步骤2）：升降电机5对绕线轮6进行驱动来实现吊索7的放卷或收卷，放卷时，则柱体箱2会在水中下沉，收卷时，则柱体箱2会在水中上升，使得柱体箱2可以竖向移动到待测水深的区域；

步骤3）：转向电机20可以对推进电机21进行朝向的调节，推进电机21可以推进柱体箱2移动，柱体箱2移动也可带动浮动架1移动，这样可使得柱体箱2横向移动到待测水环境的区域；

步骤4）：柱体箱2到达一个待测水域后，打开相应密室27的电磁阀18，使得进水口17打开，待测水进入到密室27内，通过传感器组14采集经过相应水处理剂处理水后的水环境信息；流动室28为开放状态，活动门12上的网窗13不会阻挡水流进流动室28，网窗13可以有效阻挡水中垃圾进入流动室28，对流电机15促进流动室28中的水流动，保证实时准确通过传感器组14采集外部水体水环境数据，其作为对照数据；多个密室27之间以及密室27和流动室28之间的采集后可以互相监测对比，从而反映出每种水处理剂对水环境的影响程度。

上述两种方法一种是单纯地检测不同水域的水环境状况（例如水质情况或水污染情况），可以监测与对比同时进行；另一种方法是为了对比不同的水处理剂对改善水环境的程度大小，以利于选择出最优的水处理剂。

本实施例工作原理如下：

在使用该浮动式水环境监测对比设备时，浮动架1在充气垫3的浮力作用下漂浮在水面上，浮动架1外缘部位的牵引头29与拉索8一端连接，拉索8另一端固定设置，这样就可以对浮动架1进行移动距离的限定，拉索8拉直时的长度就是浮动架1距离拉索8固定端最远的距离，电磁阀18、传感器组14、对流电机15、转向电机20以及推进电机21均通过导线38与控制器41连接，电磁阀18、传感器组14、对流电机15、转向电机20以及推进电机21的开关均安装在控制器41上，工作人员可通过按动对应的开关对电磁阀18、传感器组14、对流电机15、转向电机20以及推进电机21分别进行启动或停机控制，网罩23用于保护转向电机20和推进电机21，传感器组14还通过通用接头与电脑连接，进行水质检测数据的传输，柱体箱2通过吊索7吊住，吊索7通过弹簧扣35与吊攀34配合，这样的结构连接可靠且拆分方便，升降电机5对绕线轮6进行驱动来实现吊索7的放卷或收卷，放卷时，则柱体箱2会在水中下沉，收卷时，则柱体箱2会在水中上升，这样的设计使得柱体箱2可以位于水中的不同水深位置，方便进行不同水深的水质的检测，以获取具体详细全面的水质数据，柱体箱2中三个密室27是封闭的，通过通气管37与大气连通，水域中的水只能通过进水口17进入，而流动室28是开放的，活动门12上的网窗13不会阻挡水流进流动室28，而且柱体箱2在下沉时，水流从网窗13进入到流动室28内增加了配重，有利于柱体箱2顺利沉降，网窗13起到阻挡水中垃圾的作用，避免垃圾进入流动室28造成流动室28内部部件损坏或故障；对流电机15起到促进流动室28中的水流动的作用，避免流动室28内水体不流动而不能准确实时采集外部水体水环境数据的问题，转向电机20用于对推进电机21进行朝向的调节，推进电机21用于推进柱体箱2移动，柱体箱2移动也可带动浮动架1移动，这样可实现柱体箱2所处水中位置的改变，方便多点水环境的数据采集，组合伸缩索24上具有若干固定环25，固定环25之间采用拉簧26连接，这样的设计使得组合伸缩索24会处于规则的弯曲状态，当被拉长时，可发生弹性形变，当不被拉扯时，拉簧26会将组合伸缩索24拉回到初始状态，这样的设计使得组合伸缩索24会随着柱体箱2的升起或降下进行变形，而不会发生彼此刮缠的问题，导线扣40用于整理导线38，起到避免导线38散乱的作用，导线38集中后依附在拉索8上即可。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，所述浮动式水环境监测对比设备包括浮动架（1）和柱体箱（2），所述浮动架（1）和柱体箱（2）之间设有可以上下升降的吊索（7），所述柱体箱（2）内部被多个隔板（9）分隔成多个密室（27）和流动室（28），密室（27）对应的柱体箱（2）表面设有进水口（17）及相应的电磁阀（18），流动室（28）对应的柱体箱（2）侧面设有网窗（13），流动室（28）内设有对流电机（15），对流电机（15）输出轴上设有对流扇叶（16），密室（27）和流动室（28）内均分别设有传感器组（14），柱体箱（2）底部设有推进电机（21），推进电机（21）输出轴上设有推进扇叶（22）；其特征在于：它包括如下步骤：

步骤1）：柱体箱（2）在入水前，先向多个密室（27）内加入不同的可以影响水环境的水处理剂；

步骤2）：升降电机（5）对绕线轮（6）进行驱动来实现吊索（7）的放卷或收卷，放卷时，则柱体箱（2）会在水中下沉，收卷时，则柱体箱（2）会在水中上升，使得柱体箱（2）可以竖向移动到待测水深的区域；

步骤3）：转向电机（20）可以对推进电机（21）进行朝向的调节，推进电机（21）可以推进柱体箱（2）移动，柱体箱（2）移动也可带动浮动架（1）移动，这样可使得柱体箱（2）横向移动到待测水环境的区域；

步骤4）：柱体箱（2）到达一个待测水域后，打开相应密室（27）的电磁阀（18），使得进水口（17）打开，待测水进入到密室（27）内，通过传感器组（14）采集经过相应水处理剂处理水后的水环境信息；流动室（28）为开放状态，活动门（12）上的网窗（13）不会阻挡水流进流动室（28），网窗（13）可以有效阻挡水中垃圾进入流动室（28），对流电机（15）促进流动室（28）中的水流动，保证实时准确通过传感器组（14）采集外部水体水环境数据，其作为对照数据；多个密室（27）之间以及密室（27）和流动室（28）之间的数据采集后可以互相监测对比，从而反映出每种水处理剂对水环境的影响程度。

2.根据权利要求1所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：所述浮动架（1）底部可拆卸连接有充气垫（3），所述浮动架（1）中部设有中心架（4），所述中心架（4）上可拆卸连接有升降电机（5），所述升降电机（5）与绕线轮（6）配合，所述绕线轮（6）上卷绕有吊索（7），所述吊索（7）一端与所述柱体箱（2）连接，所述浮动架（1）外缘位置连接有拉索（8）；所述浮动架（1）外缘位置上设有牵引头（29），所述牵引头（29）与所述拉索（8）一端配合，所述充气垫（3）和所述浮动架（1）通过若干螺栓（30）可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：所述柱体箱（2）底部可拆卸连接有网罩（23），所述网罩（23）内安设有转向电机（20），所述转向电机（20）输出轴与推进电机（21）侧部连接。

4.根据权利要求2所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：所述柱体箱（2）顶部接设有若干组合伸缩索（24），所述组合伸缩索（24）上安设有若干固定环（25），所述固定环（25）之间通过拉簧（26）连接；所述中心架（4）通过若干筋条（31）与所述浮动架（1）焊接，所述中心架（4）中部设有与所述吊索（7）适配的中心孔（32），所述中心架（4）以及柱体箱（2）上均开设有若干与所述组合伸缩索（24）适配的通孔（33）。

5.根据权利要求4所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：所述组合伸缩索（24）包括外管（36）、通气管（37）以及导线（38），所述外管（36）包覆在通气管（37）和导线（38）外部，所述导线（38）为与传感器组（14）、对流电机（15）、转向电机（20）、推进电机（21）适配的电连接线，所述通气管（37）和外管（36）均采用软管；所述外管（36）和通气管（37）的端部均具有连接耳（39），所述连接耳（39）用于与所述通孔（33）配合；所述浮动架（1）上安设有导线扣（40），所述导线扣（40）与所述导线（38）配合，所述导线（38）与控制器（41）连接。

6.根据权利要求1所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：所述柱体箱（2）被隔板（9）分隔成四个空间，其中三个空间为密室（27），另外一个空间为流动室（28），每个空间内均设有安装板（10），安装板（10）上设有传感器组（14）。

7.根据权利要求1所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：所述网窗（13）设于活动门（12）上，活动门（12）通过合页（11）与柱体箱（2）侧面铰接连接，流动室（28）内的安装板（10）上设置对流电机（15），在对流电机（15）所在的空间内还安设有隔网（19）。

8.根据权利要求1所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：所述柱体箱（2）顶部螺接有吊攀（34），所述吊索（7）端部连接有弹簧扣（35），所述弹簧扣（35）与所述吊攀（34）配合。

9.根据权利要求1所述的利用浮动式水环境监测对比设备进行监测对比的方法，其特征在于：它还包括如下步骤：

步骤1）：升降电机（5）对绕线轮（6）进行驱动来实现吊索（7）的放卷或收卷，放卷时，则柱体箱（2）会在水中下沉，收卷时，则柱体箱（2）会在水中上升，使得柱体箱（2）可以位于水中的不同水深位置；

步骤2）：转向电机（20）可以对推进电机（21）进行朝向的调节，推进电机（21）可以推进柱体箱（2）移动，柱体箱（2）移动也可带动浮动架（1）移动，这样可实现柱体箱（2）所处水中位置的改变，方便多点水环境的数据采集；

步骤3）：柱体箱（2）每到一个待测水域，打开相应密室（27）的电磁阀（18），使得进水口（17）打开，待测水进入到密室（27）内，通过传感器组（14）采集水环境信息；流动室（28）为开放状态，活动门（12）上的网窗（13）不会阻挡水流进流动室（28），网窗（13）可以有效阻挡水中垃圾进入流动室（28），对流电机（15）促进流动室（28）中的水流动，保证实时准确通过传感器组（14）采集外部水体水环境数据；多个密室（27）之间以及密室（27）和流动室（28）之间的水环境数据采集后可以互相监测对比。

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