CN109828093B - 一种农村黑臭水河在线监测基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农村黑臭水河在线监测基站，包括用于支撑的基站支撑主体、用于河流两岸固定的土建体和用于检查基站的检查栏杆，检查栏杆的下端设置有若干组支撑柱，还包括监测控制系统、太阳能供电单元、检测系统和垃圾收集系统，基站支撑主体的进水端及土建体的两侧设置有垃圾收集系统；本发明应用于农村黑臭水河，沿河流在河流上分段建设，通过设置的垃圾收集系统，将黑臭水河上漂浮的垃圾统一堆积到岸边，便于环保清洁人员清理，而且不影响黑臭水体的检测，通过设置的监测控制系统、浮标机构和检测系统相互配合，便于了解黑臭水河的水位以及污染程度和污染源，并且及时的传送各项检测数据以便于对黑臭水河进行针对性的有效的治理。

Description

一种农村黑臭水河在线监测基站

技术领域

本发明涉及水体在线监测领域，更具体地说，涉及一种农村黑臭水河在线监测基站。

背景技术

农村内河道等景观水体是农村人居环境中重要的组成部分，但是由于农民普遍环保意识较低，生活垃圾随意排放，并且其水体其易污染、水环境容量小、水体自净能力差等特点，很容易成为农民生活污水、雨水及垃圾的受纳体，从而导致水体溶解氧的大量消耗，造成了水体缺氧而呈黑臭状态，使整个生态系统出现危机。农村河流出现黑臭，已成为我国许多大、中村落共同存在的污染问题，河流黑臭是我国农村河网的一个普遍现象，严重影响居民生活、新农村形象和生态环境。

农村河道黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等臭恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。多年来，有关部门着重于治理农村黑臭水而忽略了广大的农村河流黑臭水区域，对于不同的农村河道，造成黑臭水的污染源不同，农民生活污水是导致农村河道黑臭的最普遍和最主要的污染源，其他污染源还包括：生活垃圾、有机工业废水、合流制管网溢流污水、污水厂尾水、畜禽养殖场粪便污水等，而且对于同一条河道不同的区域内污染源也不相同，不同污染源所需要治理的方法也不相同，我国农村地域面积广大，采用普遍的治理方法无法对黑臭水河道进行有效的治理。确定污染源的种类和含量在于对黑臭水体的检测，主要检测对象有水体透明度、水体溶解氧、水体氧化还原电位和水体氨氮含量，但是黑臭水河道往往伴随着大量的农民生活垃圾，检测难度较大。为此，我们提出一种农村黑臭水河在线监测基站。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种农村黑臭水河在线监测基站。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种农村黑臭水河在线监测基站，包括用于支撑的基站支撑主体、用于河流两岸固定的土建体和用于检查基站的检查栏杆，所述检查栏杆的下端设置有若干组支撑柱，还包括监测控制系统、太阳能供电单元、检测系统和垃圾收集系统，所述基站支撑主体的进水端及土建体的两侧设置有垃圾收集系统，所述基站支撑主体的上端设置有防水外壳，所述监测控制系统和检测系统设置在防水外壳的内部，所述太阳能供电单元固定安装在防水外壳的上端，其特征在于：所述垃圾收集系统包括伸缩装置、转动电机、垃圾过滤机构和垃圾收集池，所述垃圾过滤机构包括高水位垃圾过滤机构和低水位垃圾过滤机构，所述高水位垃圾过滤机构和低水位垃圾过滤机构之间设置有低水位垃圾沟，且所述低水位垃圾沟的出口端设置有推槽，所述推槽的出口端位于垃圾收集池内，所述垃圾收集池的另一侧设置有出水口，所述高水位垃圾过滤机构和低水位垃圾过滤机构结构相同，所述高水位垃圾过滤机构包括上槽板、下槽板、转轴、铁网筒和打捞杆，所述上槽板位于基站支撑主体的最高平面上，所述下槽板位于低水位垃圾沟的最高平面上，所述上槽板与下槽板之间设置有转轴，所述转轴的外表面固定设置有多组发散的打捞杆，且多组所述打捞杆套接在铁网筒上，所述上槽板和下槽板上开设有与打捞杆相互匹配的杆槽，所述伸缩装置包括高水位伸缩装置和低水位伸缩装置，所述高水位伸缩装置的输出端设置有第一推板，所述低水位伸缩装置的输出端设置有第二推板。

优选地，所述检测系统包括氨氮检测仪、水位相机、抽水泵、溶解氧检测仪、氧化还原电位检测仪和透明度检测仪。

优选地，所述氨氮检测仪、溶解氧检测仪、氧化还原电位检测仪和透明度检测仪靠近抽水泵的一端均开设有进水口，所述进水口与抽水泵的出水端在同一条水平线上，且所述进水口与抽水泵的出水端磁性吸引。

优选地，所述抽水泵的下方设置有滑轨，所述抽水泵的下端设置有滑行机构，所述滑行机构与滑轨滑动连接。

优选地，所述防水外壳的下端设置有浮标机构，且所述浮标机构位于基站支撑主体内部河流水面上方，所述浮标机构包括伸缩套杆、浮体、水位杆和吸水管，所述伸缩套杆的内部包裹着水位杆和吸水管，所述吸水管的末端位于浮体的下表面，且所述吸水管的顶端与抽水泵的进水端固定连接，所述伸缩套杆和水位杆的底端与浮体的上表面固定连接，所述水位杆的头部位于防水外壳内部，所述水位杆上设置有刻度。

优选地，所述太阳能供电单元包括太阳能电池板、太阳能管理控制器和蓄电池。

优选地，所述监测控制系统包括数据采集器、数据传送器、GPS定位仪和PLC控制器。

与现有技术相比，本发明结构设置合理，功能性强，应用于农村黑臭水河，沿河流在河流上分段建设，具有以下有益效果：

1、通过设置的垃圾收集系统，可以将黑臭水河上漂浮的垃圾统一堆积到岸边，便于环保清洁人员清理，而且不影响黑臭水体的检测；

2、通过设置的监测控制系统、浮标机构和检测系统相互配合，便于环保部门了解黑臭水河的水位以及污染程度和污染源，并且及时的传送各项检测数据以便于对黑臭水河进行针对性的有效的治理。

附图说明

图1为本发明的整体结构侧面剖面示意图；

图2为本发明的整体结构正面结构示意图；

图3为本发明的图2的A处放大示意图；

图4为本发明的监测控制系统内部示意图；

图5为本发明的内部局部系统流程图。

图中：1、基站支撑主体；2、防水外壳；3、太阳能供电单元；4、检查栏杆；5、土建体；6、垃圾收集池；7、第一推板；8、第一垃圾过滤机构；801、上槽板；8011、杆槽；802、下槽板；803、转轴；804、铁网筒；805、打捞杆；9、第二垃圾过滤机构；10、第二推板；11、低水位垃圾沟；12、支撑柱；13、浮标机构；1301、伸缩套杆；1302、浮体；1303、水位杆；1304、吸水管；14、推槽；15、转动电机；16、第二伸缩装置；17、第一伸缩装置；18、氨氮检测仪；19、监测控制系统；20、水位相机；21、抽水泵；22、进水口；23、滑轨；24、溶解氧检测仪；25、氧化还原电位检测仪；26、透明度检测仪。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的农村黑臭水河在线监测基站，如图1至图5所示，包括用于支撑的基站支撑主体1、用于河流两岸固定的土建体5和用于检查基站的检查栏杆4，检查栏杆4的下端设置有若干组支撑柱12，还包括监测控制系统19、太阳能供电单元3、检测系统和垃圾收集系统，基站支撑主体1的进水端及土建体5的两侧设置有垃圾收集系统，基站支撑主体1的上端设置有防水外壳2，监测控制系统19和检测系统设置在防水外壳2的内部，太阳能供电单元3固定安装在防水外壳2的上端，垃圾收集系统包括伸缩装置、转动电机15、垃圾过滤机构和垃圾收集池6，垃圾过滤机构包括高水位垃圾过滤机构8和低水位垃圾过滤机构9，高水位垃圾过滤机构8和低水位垃圾过滤机构9之间设置有低水位垃圾沟11，且低水位垃圾沟11的出口端设置有推槽14，推槽14的出口端位于垃圾收集池6内，垃圾收集池6的另一侧设置有出水口，高水位垃圾过滤机构8和低水位垃圾过滤机构9结构相同，高水位垃圾过滤机构8包括上槽板801、下槽板802、转轴803、铁网筒804和打捞杆805，上槽板801位于基站支撑主体1的最高平面上，下槽板802位于低水位垃圾沟11的最高平面上，上槽板801与下槽板802之间设置有转轴803，转轴803的外表面固定设置有多组发散的打捞杆805，且多组打捞杆805套接在铁网筒804上，上槽板801和下槽板802上开设有与打捞杆805相互匹配的杆槽8011，伸缩装置包括高水位伸缩装置17和低水位伸缩装置16，高水位伸缩装置17的输出端设置有第一推板7，低水位伸缩装置16的输出端设置有第二推板10。

如图4所示，检测系统包括氨氮检测仪18、水位相机20、抽水泵21、溶解氧检测仪24、氧化还原电位检测仪25和透明度检测仪26，氨氮检测仪18、溶解氧检测仪24、氧化还原电位检测仪25和透明度检测仪26靠近抽水泵21的一端均开设有进水口22，进水口22与抽水泵21的出水端在同一条水平线上，且进水口22与抽水泵21的出水端磁性吸引，抽水泵21的下方设置有滑轨23，抽水泵21的下端设置有滑行机构，滑行机构与滑轨23滑动连接。

如图1和图4所示，防水外壳2的下端设置有浮标机构13，且浮标机构13位于基站支撑主体1内部河流水面上方，浮标机构13包括伸缩套杆1301、浮体1302、水位杆1303和吸水管1304，伸缩套杆1301的内部包裹着水位杆1303和吸水管1304，吸水管1304的末端位于浮体1302的下表面，且吸水管1304的顶端与抽水泵21的进水端固定连接，伸缩套杆1301和水位杆1303的底端与浮体1302的上表面固定连接，水位杆1303的头部位于防水外壳2内部，水位杆1303上设置有刻度。

本发明的原理：该农村黑臭水河在线监测基站，供电一部分接入农村电路，另一部分由太阳能供电单元3供电，太阳能供电单元3包括太阳能电池板、太阳能管理控制器和蓄电池，监测控制系统19包括数据采集器、数据传送器、GPS定位仪和PLC控制器，整个基站由监测控制系统19控制，随着不同季节水位的高低，黑臭水河水会经过高水位垃圾过滤机构8或者低水位垃圾过滤机构9，转动电机15的输出端连接着转轴803，带动铁网筒804和打捞杆805转动，河水从铁网筒804中穿过到达基站支撑主体1下方，垃圾经过高密度的打捞杆805的转动带到上槽板801上，然后堆积到第一推板7或者第二推板10前方，对应启动高水位伸缩装置17或低水位伸缩装置16，将垃圾推至垃圾收集池6，若低水位时，一部分河水会跟随垃圾一起进入垃圾收集池6，水会从出水口流出到河道里；

河水流到浮标机构13位置处时，由于浮力，浮标机构13的浮体1302会漂浮在水面上，带动水位杆1303上升，水位相机20会拍到水位杆1303的刻度并上传至监测控制系统19的数据采集器，抽水泵21会根据监测控制系统19控制对应检测系统中氨氮检测仪18、溶解氧检测仪24、氧化还原电位检测仪25或透明度检测仪26其中一个的进水口22，然后从吸水管1304吸水至其内部对河水进行专项检测，并将数据上传至监测控制系统19的数据采集器，然后依次进行，再等待监测控制系统19发送下一次抽水指令。

每一次数据采集后，当河水的水位数据、溶解氧、氧化还原电位、透明度以及氨氮含量检测数据都上传至监测控制系统19的数据采集器后，数据采集器将各项数据传送至数据传送器，数据传送器再将该基站的在线监测水体数据发送至环保部门终端。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种农村黑臭水河在线监测基站，包括用于支撑的基站支撑主体、用于河流两岸固定的土建体和用于检查基站的检查栏杆，所述检查栏杆的下端设置有若干组支撑柱，还包括监测控制系统、太阳能供电单元、检测系统和垃圾收集系统，所述基站支撑主体的进水端及土建体的两侧设置有垃圾收集系统，所述基站支撑主体的上端设置有防水外壳，所述监测控制系统和检测系统设置在防水外壳的内部，所述太阳能供电单元固定安装在防水外壳的上端，其特征在于：所述垃圾收集系统包括伸缩装置、转动电机、垃圾过滤机构和垃圾收集池，所述垃圾过滤机构包括高水位垃圾过滤机构和低水位垃圾过滤机构，所述高水位垃圾过滤机构和低水位垃圾过滤机构之间设置有低水位垃圾沟，且所述低水位垃圾沟的出口端设置有推槽，所述推槽的出口端位于垃圾收集池内，所述垃圾收集池的另一侧设置有出水口，所述高水位垃圾过滤机构和低水位垃圾过滤机构结构相同，所述高水位垃圾过滤机构包括上槽板、下槽板、转轴、铁网筒和打捞杆，所述上槽板位于基站支撑主体的最高平面上，所述下槽板位于低水位垃圾沟的最高平面上，所述上槽板与下槽板之间设置有转轴，所述转轴的外表面固定设置有多组发散的打捞杆，且多组所述打捞杆套接在铁网筒上，所述上槽板和下槽板上开设有与打捞杆相互匹配的杆槽，所述伸缩装置包括高水位伸缩装置和低水位伸缩装置，所述高水位伸缩装置的输出端设置有第一推板，所述低水位伸缩装置的输出端设置有第二推板。

2.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水河在线监测基站，其特征在于：所述检测系统包括氨氮检测仪、水位相机、抽水泵、溶解氧检测仪、氧化还原电位检测仪和透明度检测仪。

3.根据权利要求2所述的一种农村黑臭水河在线监测基站，其特征在于：所述氨氮检测仪、溶解氧检测仪、氧化还原电位检测仪和透明度检测仪靠近抽水泵的一端均开设有进水口，所述进水口与抽水泵的出水端在同一条水平线上，且所述进水口与抽水泵的出水端磁性吸引。

4.根据权利要求3所述的一种农村黑臭水河在线监测基站，其特征在于：所述抽水泵的下方设置有滑轨，所述抽水泵的下端设置有滑行机构，所述滑行机构与滑轨滑动连接。

5.根据权利要求3或4所述的任意一种农村黑臭水河在线监测基站，其特征在于：所述防水外壳的下端设置有浮标机构，且所述浮标机构位于基站支撑主体内部河流水面上方，所述浮标机构包括伸缩套杆、浮体、水位杆和吸水管，所述伸缩套杆的内部包裹着水位杆和吸水管，所述吸水管的末端位于浮体的下表面，且所述吸水管的顶端与抽水泵的进水端固定连接，所述伸缩套杆和水位杆的底端与浮体的上表面固定连接，所述水位杆的头部位于防水外壳内部，所述水位杆上设置有刻度。

6.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水河在线监测基站，其特征在于：所述太阳能供电单元包括太阳能电池板、太阳能管理控制器和蓄电池。

7.根据权利要求1所述的一种农村黑臭水河在线监测基站，其特征在于：所述监测控制系统包括数据采集器、数据传送器、GPS定位仪和PLC控制器。