CN110045078B - 一种自动维护的投放型水质信息采集装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动维护的投放型水质信息采集装置,其特征在于:所述装置包括从上至下依次设置的太阳能板、壳体和浮标换基体;所述壳体内部底板上设置有控制模块、Zigbee无线通信模块、GPS定位模块、蓄电池、显示屏、控制按键、自动净水器、清洗喷头和探头伸缩系统;所述控制模块与Zigbee无线通信模块、蓄电池、GPS定位模块、显示屏、控制按键、自动净水器、清洗喷头和探头伸缩系统分别连接;所述太阳能板与蓄电池连接;所述自动净水器通过一主水管给清洗喷头供水。本发明可实现水质高效自动化检测,实用性强。
Description
技术领域
本发明野外水质监测装置技术领域,具体涉及一种自动维护的投放型水质信息采集装置及其控制方法。
背景技术
我国工业生产水平不断提高,随之而来的是生产过程中产生的环境污染。企业数量的增加,规模的扩大,导致水污染的类型也日益增多,工业污水监测工作的难度也明显加大。由于工厂多建于郊外,很多地方无法采用大型精密的监测设备,只能采用野外投放式监测装置,长期的投放会使得装置受过环境污染,需要定期人工维护,以保证水质监测的质量。
水质监测装置由于长期旋转在野外,保持装置本身的清洁非常重要。如果监测探头受到污水腐蚀、生长苔藓,或者太阳能板表面积灰等,都可能影响水质监测的精度度,降低装置工作效率。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供自动维护的投放型水质信息采集装置及其控制方法,解决监测探头污染的自我清洁,保证水质监测的精度。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种自动维护的投放型水质信息采集装置,所述装置包括从上至下依次设置的太阳能板、壳体和浮标换基体;所述壳体内部底板上设置有控制模块、Zigbee无线通信模块、GPS定位模块、蓄电池、显示屏、控制按键、自动净水器、清洗喷头和探头伸缩系统;所述控制模块与Zigbee无线通信模块、蓄电池、GPS定位模块、显示屏、控制按键、自动净水器、清洗喷头和探头伸缩系统分别连接;所述太阳能板与蓄电池连接;所述自动净水器通过一主水管给清洗喷头供水。
进一步的,所述清洗喷通过一环状水管与主水管连接,由控制模块控制其清洗工作。
进一步的,所述探头伸缩系统设置于壳体内部底板中心,包括伸缩通道,三条伸缩轨道,探头,滚轮和电机;伸缩通道为圆柱形,三条伸缩轨道分布在圆柱形伸缩通道的内壁上;所述探头、滚轮和电机形成一体,通过电机带动滚轮在伸缩轨道上运行,完成探头整体伸缩功能。
进一步的,所述装置还包括铁链和锚;所述壳体下端与浮漂环基体相连,基体下连接有防锈处理后的铁链,铁链与锚相连,对装置投放的污水污染源监测点进行固定,防止装置位置随水流方向移动。
进一步的,所述太阳能板通过三根支架与壳体连接。
进一步的,所述太阳能板上设置有太阳能板刷,太阳能板刷可喷洒水雾,且两端配有板刷滚轮,通过太阳能板外壳两侧设置的板刷滑轨进行移动,反复对太阳能板进行清洁;所述太阳能板之下设置一水箱,用于给太阳能板刷供水,所述太阳能板刷通过另一主水管与自动净水器连接。
一种自动维护的投放型水质信息采集装置的控制方法,包括以下步骤:
步骤S1:当采集装置收到进行采集的控制信号,进入入工作状态时,控制模块控制伸缩结构内的电机开始运行,驱动滚轮在伸缩轨道上运行,使得整个探头伸缩装置从装置内部伸入水面;
步骤S2:探头进行水质监测工作,并将采集的数据通过Zigbee无线通信模块传输至后台监控;
步骤S3:检测完毕后,控制探头收缩至装置内部;
步骤S4:控制模块控制自动净水器从河流中抽取污水,并通过自动净水器净化污水;
步骤S5:通过连接环状水管的主水管,把水供给清洗喷头,对探头进行冲洗。
进一步的,所述太阳能板通过预设的清洁频率进行清洁,包括以下步骤:
步骤S101:根据预设的时间,控制模块控制自动净水器从河流中抽取污水,并通过自动净水器净化污水,并另一主水管供给板刷下部的水箱;
步骤S102:抽取水箱的净水至板刷,布满板刷上的小孔就会进行喷洒细小的水柱,形成水雾布满太阳能板有效感光区域;
步骤S103:通过由两端的板刷滚轮带动其在滑轨上来回运动预设次数,对太阳能板表面的灰尘和污泥进行清理。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明采用伸缩式探头,无需检测时将其收缩到机器内部,避免水中异物对探头的损坏,也解决了探头因长时间浸泡而产生的生锈腐蚀问题。
2、本发明装置内部设有清洗探头,在探头工作后对其进行清洗,避免探头生苔藓影响监测数据的准确性。清洗探头的水源来自于装置内部的自动净水器,直接抽取河流中的水,无需人工进行填装。
3、本发明采用太阳能蓄电,通过太阳能板刷定时对太阳能板进行清理,清除灰尘和附着在板上的泥土,可有效提高供电效率。
4、本发明采用无线通信模块和检测模块,实现污水信息实时采集和传输,远程对监测数据进行分析处理。完成了污水的自动化监测,大大降低了人工维护的成本。
附图说明
图1是本发明装置结构图;
图2是本发明一实施例中壳体内部结构图;
图3是本发明一实施例中探头伸缩系统结构图;
图4是本发明一实施例中太阳能板结构示意图;
图5是本发明一实施例中探测控制方法流程图;
图6是本发明一实施例中太阳能板清洗流程图;
图中:1-太阳能板、2-壳体、3-浮标环基体、4-GPS定位模块、5-自动净水器、6-清洗喷头、7-主水管、6-蓄电池、7-显示屏、8-控制模块、9-伸缩探头系统、10-zigbee模块、11-板刷滚轮、12-板刷、13-水箱、14-板刷滑轨、91-滚轮、92-探头、93-滑轨。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1,本发明提供一种自动维护的投放型水质信息采集装置,所述装置包括从上至下依次设置的太阳能板1、壳体2和浮标换基体3;
请参照图2,所述壳体内部底板上设置有控制模块10、Zigbee无线通信模块12、GPS定位模块4、蓄电池8、显示屏9、自动净水器5、清洗喷头6和探头伸缩系统11;所述控制模块与Zigbee无线通信模块12、蓄电池8、GPS定位模块4、显示屏9、控制按键、自动净水器5、清洗喷头6和探头伸缩系统11分别连接;所述太阳能板1与蓄电池8连接;其中显示屏9用来显示整个水质监测装置的实时工作状态; Zigbee无线通信模块12可进行无线数据传输,实现污水信息及装置信息的远程监测; GPS定位模块4向控制模块发送定位信息,确定污水污染源监测点的准确位置;自动净水器5,是清水喷头和太阳能板刷的用水来源。连通两根主水管7,分别给喷头6清洗和太阳能板刷水箱13供水;清洗喷头6通过一环状水管与主水管7连接,并且与控制模块连接,由控制模块控制其清洗工作;
参照图3,本实施例中,探头伸缩系统9位于整个装置的中心。如图3所示,由伸缩通道,伸缩轨道94,探头92,滚轮91,电机等组成。伸缩通道为圆柱形,三条伸缩轨道分布在圆柱形伸缩通道的内壁上。探头、滚轮和电机等形成一体,通过电机带动滚轮在伸缩轨道上运行,完成探头整体伸缩功能。
检测探头主要采集污水参数信息,将检测采集到的污水参数信息转换为电信号,传递至控制模块。
壳体下端与浮漂环基体相连,基体下连接有防锈处理后的铁链,铁链与锚相连,对装置投放的污水污染源监测点进行固定,防止装置位置随水流方向移动。
如图4所示,在壳体2顶部设置太阳能板1,位于壳体正上方,并通过三根支架与壳体连接。太阳能板与蓄电池有线连接对蓄电池进行充电,延长装置使用维护期限。
太阳能板1上放置有太阳能板刷12,用于清理平时的灰尘,和下雨过后的泥污。板刷11可喷洒水雾,且两端配有板刷滚轮11,通过太阳能板11外壳两侧的板刷滑轨14进行移动,反复对太阳能板进行清洁。这样就可实现太阳能板的自我维护。保持太阳能板的清洁,可提高供电效率。太阳能板下侧设置有一水箱,给板刷12供水,水箱13通过一主水管与自动净水器连接。
参照图5,一种自动维护的投放型水质信息采集装置的控制方法,包括以下步骤:
步骤S1:当采集装置收到进行采集的控制信号,进入入工作状态时,控制模块控制伸缩结构内的电机开始运行,驱动滚轮在伸缩轨道上运行,使得整个探头伸缩装置从装置内部伸入水面;
步骤S2:探头进行水质监测工作,并将采集的数据通过Zigbee无线通信模块传输至后台监控;
步骤S3:检测完毕后,控制探头收缩至装置内部;
步骤S4:控制模块控制自动净水器从河流中抽取污水,并通过自动净水器净化污水;
步骤S5:通过连接环状水管的主水管,把水供给清洗喷头,对探头进行冲洗。
如图6所示,所述太阳能板通过预设的清洁频率进行清洁,包括以下步骤:
步骤S101:根据预设的时间,控制模块控制自动净水器从河流中抽取污水,并通过自动净水器净化污水,并另一主水管供给板刷下部的水箱;
步骤S102:抽取水箱的净水至板刷,布满板刷上的小孔就会进行喷洒细小的水柱,形成水雾布满太阳能板有效感光区域;
步骤S103:通过由两端的板刷滚轮带动其在滑轨上来回运动预设次数,对太阳能板表面的灰尘和污泥进行清理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种自动维护的投放型水质信息采集装置,其特征在于:所述装置包括从上至下依次设置的太阳能板、壳体和浮标环基体;所述壳体内部底板上设置有控制模块、Zigbee无线通信模块、GPS定位模块、蓄电池、显示屏、控制按键、自动净水器、清洗喷头和探头伸缩系统;所述控制模块与Zigbee无线通信模块、蓄电池、GPS定位模块、显示屏、控制按键、自动净水器、清洗喷头和探头伸缩系统分别连接;所述太阳能板与蓄电池连接;所述自动净水器通过一主水管给清洗喷头供水;
所述清洗喷通过一环状水管与主水管连接,由控制模块控制其清洗工作;
所述探头伸缩系统设置于壳体内部底板中心,包括伸缩通道,三条伸缩轨道,探头,滚轮和电机;伸缩通道为圆柱形,三条伸缩轨道分布在圆柱形伸缩通道的内壁上;所述探头、滚轮和电机形成一体,通过电机带动滚轮在伸缩轨道上运行,完成探头整体伸缩功能;
所述太阳能板上设置有太阳能板刷,太阳能板刷可喷洒水雾,且两端配有板刷滚轮,通过太阳能板外壳两侧设置的板刷滑轨进行移动,反复对太阳能板进行清洁;所述太阳能板之下设置一水箱,用于给太阳能板刷供水,所述太阳能板刷通过另一主水管与自动净水器连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动维护的投放型水质信息采集装置,其特征在于:所述装置还包括铁链和锚;所述壳体下端与浮漂环基体相连,基体下连接有防锈处理后的铁链,铁链与锚相连,对装置投放的污水污染源监测点进行固定,防止装置位置随水流方向移动。
3.根据权利要求1所述的一种自动维护的投放型水质信息采集装置,其特征在于:所述太阳能板通过三根支架与壳体连接。
4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的自动维护的投放型水质信息采集装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:当采集装置收到进行采集的控制信号,进入工作状态时,控制模块控制伸缩结构内的电机开始运行,驱动滚轮在伸缩轨道上运行,使得整个探头伸缩装置从装置内部伸入水面;
步骤S2:探头进行水质监测工作,并将采集的数据通过Zigbee无线通信模块传输至后台监控;
步骤S3:检测完毕后,控制探头收缩至装置内部;
步骤S4:控制模块控制自动净水器从河流中抽取污水,并通过自动净水器净化污水;
步骤S5:通过连接环状水管的主水管,把水供给清洗喷头,对探头进行冲洗。
5.根据权利要求4所述的一种自动维护的投放型水质信息采集装置的控制方法,其特征在于:所述太阳能板通过预设的清洁频率进行清洁,包括以下步骤:
步骤S101:根据预设的时间,控制模块控制自动净水器从河流中抽取污水,并通过自动净水器净化污水,并另一主水管供给板刷下部的水箱;
步骤S102:抽取水箱的净水至板刷,布满板刷上的小孔就会进行喷洒细小的水柱,形成水雾布满太阳能板有效感光区域;
步骤S103:通过由两端的滚轮带动其在板刷滑轨上来回运动预设次数,对太阳能板表面的灰尘和污泥进行清理。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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