CN109917097A - 一种河流水多层生态系统水质采集监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，主要涉及地理学生态系统领域。包括底座，底座上设有支架，支架上线性阵列有多个检测装置，支架的顶端设有承载杆，承载杆的一端转动连接有转轴，承载杆上设有驱动转轴转动的驱动装置，转轴上固定有承载箱，承载箱的底部沿高度方向设有支撑板，支撑板上沿高度方向滑动连接有滑块，承载箱内设有第一电机，承载箱的底部转动连接有螺杆，螺杆的顶部贯穿承载箱的底部后与第一电机的输出轴固定连接，螺杆贯穿滑块并与滑块螺纹连接，滑块上设有采集装置。本发明的有益效果在于：它可以长期的对河流水的多层生态系统的水质进行采集和监测，使用起来非常方便，采集的效率高、劳动强度小。

Description

一种河流水多层生态系统水质采集监控装置

技术领域

本发明涉及地理学生态领域，具体是一种河流水多层生态系统水质采集监控装置。

背景技术

现在的用水需求越来越来大，但是可用的淡水资源却越来越少，因此国家对水资源的保护也越来越重视；河流水多层生态系统是在特定的时间和空间范围内，河流水体不同尺度的生态系统的组成要素总的性质和变化状态，随着水污染的日益严重，对水资源尤其是河流水的采集监控就显得更加重要，现有的河流水水质的采集和监控一般只针对河流水的整体进行，无法进行多层次的监控，现有技术中也有针对此进行改进的装置，可以针对河流水的多层水质进行采集监控，但是这些改进的装置使用起来的局限性比较大，需要人工操持装置深入河流水中进行操作，使用起来很不方便，而且对河流水的水质监测也不是仅仅进行一次，是一个长时间持续的过程，因此需要一种可以方便对河流水进行长期采集和检测的装置，降低监测的劳动强度，提高监测的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，它可以长期的对河流水的多层生态系统的水质进行采集和监测，使用起来非常方便，采集的效率高、劳动强度小。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，包括底座，所述底座上设有支架，所述支架上线性阵列有多个检测装置，所述支架的顶端设有承载杆，所述承载杆的一端转动连接有转轴，所述承载杆上设有驱动转轴转动的驱动装置，所述转轴上固定有承载箱，所述承载箱的底部沿高度方向设有支撑板，所述支撑板上沿高度方向滑动连接有滑块，所述承载箱内设有第一电机，所述承载箱的底部转动连接有螺杆，所述螺杆的顶部贯穿承载箱的底部后与第一电机的输出轴固定连接，所述螺杆贯穿滑块并与滑块螺纹连接，所述滑块上设有采集装置；

所述检测装置包括固定座、导流槽、检测盘，所述固定座固定在支架上，所述导流槽的一侧固定在固定座上，所述导流槽倾斜设置，所述导流槽的底部与检测盘相连通；

所述驱动装置包括第一齿轮、第二齿轮、第二电机、链条，所述转轴的一端贯穿承载杆后向外延伸，所述第一齿轮固定在转轴位于承载杆外部的一端，所述第二电机固定在承载杆上，所述第二齿轮固定在第二电机的输出轴上，所述第一齿轮与第二齿轮分别与链条相啮合；

所述采集装置包括采集箱、集水槽、盖板、连杆、竖杆、电推杆，所述采集箱固定在滑块上，所述采集箱的一侧开口，所述集水槽线性阵列在采集箱的内部，所述盖板铰接在采集箱的开口处，所述盖板配合集水槽使用，所述电推杆固定在采集箱内与开口处相对的一侧，所述竖杆固定在电推杆的活动端，所述连杆的一端与竖杆铰接，另外一端与盖板铰接，所述连杆位于集水槽的上方。

进一步的，所述检测盘的上方设有视频记录仪。

进一步的，所述第一电机、第二电机、电推杆上均设有远程控制单元，可远程使用手机或者电脑控制第一电机、第二电机、电推杆的启停。

进一步的，所述支架上设置GPS模块、无线通信模块，所述GPS模块、视频记录仪均与无线通信模块信号连接。

进一步的，所述集水槽的开口处设置过滤网。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明在将采集装置固定在滑块上，并将滑块螺纹连接在螺杆上，通过第一电机驱动螺杆的转动，从而通过控制第一电机来驱动采集装置的自动升降，不需要人工手动将采集装置放入水中，相比于手工放置，本装置使用起来更加方便，降低了操作的劳动强度和难度，而且可以采集的水层的准确度更高，可以通过控制采集装置下降的高度才确定采集的深度，提高了水质采集的效率和准确度。

2.本发明的采集装置设置多个集水槽，利用电推杆控制盖板的开闭，在进行采集时利用电推杆将盖板打开，使不同层次的水分别进入不同高度的集水槽中，然后利用电推杆将盖板关闭，将水质保存在集水槽内，再利用第一电机将采集装置提升，使本装置对河流水不同层次生态系统的水质采集更加方便，而且通过设置不同集水槽之间的距离可以实现对不同高度水质的精确采集，提升之后将采集箱内的水倒入对应的检测盘内进行水质监测，全程都可以通过控制驱动装置或者电推杆进行操作，避免了人工手动操作的困难，适用于不同深度和地形的河流，适应性更强，适用于普遍的推广使用。

附图说明

附图1是本发明的立体结构示意图。

附图2是本发明的后视图。

附图3是本发明的左视图。

附图4是本发明的附图3中A方向的剖视图。

附图5是本发明的附图3中B方向的剖视图。

附图6是本发明的采集箱的内部结构示意图。

附图中所示标号：

1、底座；2、支架；3、承载杆；4、转轴；5、承载箱；6、支撑板；7、滑块；8、第一电机；9、螺杆；10、固定座；11、导流槽；12、检测盘；13、第一齿轮；14、第二齿轮；15、第二电机；16、链条；17、采集箱；18、集水槽；19、盖板；20、连杆；21、竖杆；22、电推杆；23、视频记录仪；24、过滤网。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明所述是一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，主体结构包括底座1，所述底座1为金属或者木质材质，通过打孔螺栓固定在河流的岸边，用来支撑装置整体，所述底座1上设有支架2，所述支架2沿高度方向设置，通过焊接或者螺栓固定在底座1上，所述支架2上线性阵列有多个检测装置，所述检测装置用来对采集的河流水进行水质的污染程度检测，其检测原理使用现有技术中的检测原理即可，一般检测的项目包括：水的PH值、氨氮含量和硫磷化物含量等，所述支架2的顶端设有承载杆3，所述承载杆3焊接或者螺栓固定在支架2的顶部，所述承载杆3可以是两根相互平行的杆状结构，两根杆状结构水平设置，所述承载杆3的一端通过轴承转动连接有转轴4，所述转轴4转动连接在两根承载杆3朝向河流的一端，所述承载杆3上设有驱动转轴4转动的驱动装置，所述转轴4上固定有承载箱5，所述转轴4贯穿承载箱5，并且在转轴4与承载箱5的连接处进行焊接或者螺栓固定，通过转轴4的转动可以带动所述承载箱5转动，所述承载箱5的底部沿高度方向设有支撑板6，所述支撑板6为长条板状结构，其顶部焊接或者螺栓固定在承载箱5的底部，所述支撑板6上沿高度方向滑动连接有滑块7，具体的所述支撑板6上沿高度方向设置滑槽，所述滑块7靠近支撑板6的一侧滑动连接在滑槽内，所述承载箱5内设有第一电机8，所述第一电机8焊接或者螺栓固定在承载箱5内的底部，所述承载箱5的底部通过轴承转动连接有螺杆9，所述螺杆9的顶部贯穿承载箱5的底部后与第一电机8的输出轴固定连接，所述螺杆9的顶部贯穿承载箱5的底部，并且与第一电机8的输出轴通过联轴器固定连接，进而实现所述第一电机8的转动可以带动所述螺杆9转动，所述螺杆9贯穿滑块7并与滑块7螺纹连接，所述滑块7的中部设有包含内螺纹的螺纹孔，所述螺杆9贯穿螺纹孔并与内螺纹螺纹连接，在螺杆9转动时可以带动所述滑块7沿高度方向往复运动，所述滑块7上设有采集装置，所述采集装置用于采集河流水多层生态系统的水样；

所述检测装置包括固定座10、导流槽11、检测盘12，所述固定座10焊接或者螺栓固定在支架2的一侧，所述导流槽11的一侧固定在固定座10上，所述导流槽11倾斜设置，所述导流槽11的顶部和底部均水平设置，其中部倾斜设置，具体的为左高右低，所述导流槽11为水槽结构，其一侧通过螺栓固定在固定座10上，所述导流槽11的底部与检测盘12相连通，所述检测盘12为顶部开口的槽状结构，所述采集装置采集到的水样通倒入导流槽11中，然后在重力的作用下流入检测盘12内，对水样的各种指标如PH值、硫化物、磷化物，氨氮化物等含量进行检测，判断不同高度河流水水质的污染情况，从而对河流水的整体污染情况做出具体判断；

所述驱动装置包括第一齿轮13、第二齿轮14、第二电机15、链条16，所述转轴4的一端贯穿承载杆3后向外延伸，所述转轴4的一端贯穿其中一个承载杆3，所述第一齿轮13焊接固定在转轴4位于承载杆3外部的一端，所述第二电机15固定在承载杆3上，所述承载杆3的外侧螺栓固定电机架，所述第二电机15螺栓固定在电机架上，所述第二齿轮14焊接固定在第二电机15的输出轴上，所述第一齿轮13与第二齿轮14分别与链条16相啮合，所述电机15的转动带动第二齿轮14的转动，通过齿条16带动转轴4的第一齿轮13的转动，进而带动转轴4转动，实现其上的承载箱5的转动，方便在收集完水样之后将采集装置中的水样倒入导流槽11内进行后续的检测，使用起来非常方便，操作简单，易于实现；

所述采集装置包括采集箱17、集水槽18、盖板19、连杆20、竖杆21、电推杆22，所述采集箱17焊接或者螺栓固定在滑块7的一侧，所述采集箱17的一侧开口，所述滑块7固定在采集箱17与开口相邻的一面上，所述集水槽18线性阵列在采集箱17的内部，可以通过设置相邻两个集水槽18之间的距离来对需要采集的河流水的层次之间的间距进行控制，相比于人工采集，采集的结果更加准确，精确度更高，所述集水槽18的开口与采集箱17的开口重合，所述盖板19通过铰链铰接在采集箱17的开口处，具体的每个盖板19铰接在每个集水槽18的开口处，所述盖板19配合集水槽18使用，所述盖板19的数量与位置和集水槽18的数量与位置相对应，通过转动所述盖板19可以实现集水槽18的开闭，所述电推杆22螺栓固定在采集箱17内与开口处相对的一侧，所述电推杆22通过线路与市电相连接，所述线路包裹在橡胶走线管内，实现线路的防水密封，所述竖杆21焊接固定在电推杆22的活动端，通过所述电推杆22的伸缩可以实现竖杆21的运动，所述连杆20的一端与竖杆21通过合页铰接，另外一端与盖板19通过合页铰接，所述连杆20的数量与盖板19的数量一致，所述连杆20位于集水槽18的上方，当电推杆22伸缩运动时，推动竖杆21运动，带动与其铰接的连杆20运动，推动盖板19沿铰接处转动，从而实现电推杆22控制盖板19的开合，进而实现集水槽18的开闭，最后实现采集时所述盖板19打开，采集完毕所述盖板19关闭，实现河流水多层生态系统水样的自动采集，大大减少了工作强度，可以在所述盖板19朝向集水槽18的一侧设置密封胶条，提高密封箱，防止集水槽18内的水样流出，所述采集箱17除了集水槽18以外的部分使用防水板进行密封，所述防水板距离采集箱17的开口处有一定的距离，可以保证所述导流槽11能够伸入集水槽18的下方，进而将集水槽18内的水样倒入导流槽11内，这样的结构保证采集箱17内部的电推杆22及其连接线路的密封性，防止其与水相接触发生短路的现象，提升装置的安全性，所述采集箱17位于装置的顶部时，所述集水槽18位于导流槽11的上方，打开所述盖板19即可将集水槽18内的水样倒入导流槽11内。

优选的，所述检测盘12的上方设有视频记录仪23，所述视频记录仪23可以为摄像机等有视频记录功能的仪器，可以对检测盘12内的检测结果进行视频记录，便于后期保存和研究。

优选的，所述第一电机8、第二电机15、电推杆22上均设有远程控制单元，可远程使用手机或者电脑控制第一电机8、第二电机15、电推杆22的启停，所述远程控制单元使用现有技术中的远程控制装置即可，通过信号远程控制第一电机8、第二电机15、电推杆22的启动，不需要工作人员现场进行工作，可以同时控制多处的装置进行水质采集，使用起来效率更高，监控效果更好。

优选的，所述支架2上设置GPS模块、无线通信模块，所述GPS模块、视频记录仪23均与无线通信模块信号连接，所述GPS模块能够记录采集地点的地理位置信息，通过无线通信模块可以将GPS的信息和视频记录仪23的的视频信息上传到互联网，然后通过互联网进行远程下载保存，方便对不同地理位置的水质信息进行监测和对比，并针对污染严重的地区进行适应性的治理。

优选的，所述集水槽18的开口处设置过滤网24，所述过滤网24可以初步过滤河流水中的大颗粒杂质，避免其进入集水槽18内，保证采集水样的物理成分的纯粹。

操作方法：在进行采集时，首先控制第一电机8启动，带动采集箱17进入河水中，然后控制电推杆22启动伸长，带动竖杆21及其上的多个连杆20向前运动，推动多个盖板19同时绕铰接处转动，进而使不同层的多个集水槽18同时打开打开，使河流水进入集水槽18内，然后启动电推杆22收缩，在竖杆21、连杆20的带动下使盖板19绕铰接处反向转动，使集水槽18关闭，进而将集水槽18内的河流水保存，然后启动第一电机8反向转动，带动滑块7及其上的采集箱17向上运动直至露出水面到达装置的顶部，然后启动第二电机15带动转轴4及其上的承载箱5转动，进而带动采集箱17转动，直至所述集水槽18位于导流槽11的上方为止，然后启动电推杆22进行伸长，使盖板19打开，使集水槽18内的水样在重力的作用下倒入导流槽11内，然后流入检测盘12内进行水质监测，全程过程无需人工操作采集箱17，只需要操作第一电机8、第二电机15、电推杆22即可实现水样的采集，操作简单，大大降低了劳动强度，提高了检测效率，本装置可以用于对河流水水质的长期采集和监测，效果良好，易于实现。

Claims (5)

1.一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上设有支架(2)，所述支架(2)上线性阵列有多个检测装置，所述支架(2)的顶端设有承载杆(3)，所述承载杆(3)的一端转动连接有转轴(4)，所述承载杆(3)上设有驱动转轴(4)转动的驱动装置，所述转轴(4)上固定有承载箱(5)，所述承载箱(5)的底部沿高度方向设有支撑板(6)，所述支撑板(6)上沿高度方向滑动连接有滑块(7)，所述承载箱(5)内设有第一电机(8)，所述承载箱(5)的底部转动连接有螺杆(9)，所述螺杆(9)的顶部贯穿承载箱(5)的底部后与第一电机(8)的输出轴固定连接，所述螺杆(9)贯穿滑块(7)并与滑块(7)螺纹连接，所述滑块(7)上设有采集装置；

所述检测装置包括固定座(10)、导流槽(11)、检测盘(12)，所述固定座(10)固定在支架(2)上，所述导流槽(11)的一侧固定在固定座(10)上，所述导流槽(11)倾斜设置，所述导流槽(11)的底部与检测盘(12)相连通；

所述驱动装置包括第一齿轮(13)、第二齿轮(14)、第二电机(15)、链条(16)，所述转轴(4)的一端贯穿承载杆(3)后向外延伸，所述第一齿轮(13)固定在转轴(4)位于承载杆(3)外部的一端，所述第二电机(15)固定在承载杆(3)上，所述第二齿轮(14)固定在第二电机(15)的输出轴上，所述第一齿轮(13)与第二齿轮(14)分别与链条(16)相啮合；

所述采集装置包括采集箱(17)、集水槽(18)、盖板(19)、连杆(20)、竖杆(21)、电推杆(22)，所述采集箱(17)固定在滑块(7)上，所述采集箱(17)的一侧开口，所述集水槽(18)线性阵列在采集箱(17)的内部，所述盖板(19)铰接在采集箱(17)的开口处，所述盖板(19)配合集水槽(18)使用，所述电推杆(22)固定在采集箱(17)内与开口处相对的一侧，所述竖杆(21)固定在电推杆(22)的活动端，所述连杆(20)的一端与竖杆(21)铰接，另外一端与盖板(19)铰接，所述连杆(20)位于集水槽(18)的上方。

2.根据权利要求1所述一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，其特征在于：所述检测盘(12)的上方设有视频记录仪(23)。

3.根据权利要求1所述一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，其特征在于：所述第一电机(8)、第二电机(15)、电推杆(22)上均设有远程控制单元，可远程使用手机或者电脑控制第一电机(8)、第二电机(15)、电推杆(22)的启停。

4.根据权利要求2所述一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，其特征在于：所述支架(2)上设置GPS模块、无线通信模块，所述GPS模块、视频记录仪(23)均与无线通信模块信号连接。

5.根据权利要求1所述一种河流水多层生态系统水质采集监控装置，其特征在于：所述集水槽(18)的开口处设置过滤网(24)。