CN110208476A - 一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,包括测绘扫描模块、取样分析模块、植物分析模块、取样执行模块、样品测定模块、比对模块和数据成型模块;测绘扫描模块用于测绘水域的面积并扫描水域周围的植物生长情况;取样分析模块划分取样区域;植物分析模块对植物扫描情况进行分析,通过植物本身状况分析出污染等级;取样执行模块利用取样装置获取定量的水样品;样品测定模块通过化学方式对水样品中的重金属含量进行测定,比对模块将样品测定模块的测定结果与植物分析模块分析的污染等级进行比较筛选,数据成型模块将比对模块中测定和污染等级对应的样品的重金属含量生成数据。本发明能够取样测获取的数据是较为精准的。
Description
技术领域
本发明涉及生态环境数据分析领域,尤其涉及一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统。
背景技术
生态环境与人类的生活息息相关,水资源是一种及其重要的生态环境,水资源大体包括鱼塘、湖泊、河流等,由于工业化程度的加快,水资源受到了一定程度的污染,现有的水污染大多都是重金属污染,为了更好的利用大数据分析方法分析水资源的生态环境,需要能够获取准确的水资源信息,现有的水资源大多都是通过简单的取样后进行重金属含量测定,由于水中的重金属存在局部不平衡,进而在取样测定时不能准确的反应重金属含量,也就是获取的水资源数据不精准,导致后续分析的结果不精准。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,采用取样测定和水生植物涨势比对的方式获取水资源的情况,能够对取样测定起到一定的验证结果,确保取样测获取的数据是较为精准的,提高后续大数据分析的准确性。
为了实现以上目的,本发明采用的技术方案为:一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,包括测绘扫描模块、取样分析模块、植物分析模块、取样执行模块、样品测定模块、比对模块和数据成型模块;测绘扫描模块用于测绘水域的面积并扫描水域周围的植物生长情况;取样分析模块根据测绘和扫描的结果划分取样区域;植物分析模块对取样区域内的植物扫描情况进行分析,通过植物本身状况分析出污染等级;取样执行模块利用取样装置在取样区域获取定量的水样品;样品测定模块通过化学方式对水样品中的重金属含量进行测定,比对模块将样品测定模块的测定结果与植物分析模块分析的污染等级进行比较筛选,数据成型模块将比对模块中测定和污染等级对应的样品的重金属含量生成数据。
优选的,取样分析模块在划分取样区域时会划分取样大区,然后再将取样大区划分成不少于三个取样小区,取样执行模块根据取样小区进行取样,植物分析模块根据取样大区进行分析,比对模块将同一个大区的所有取样小区的测定结果与取样大区的污染等级进行比对,将不符合的数据进行删除;数据成型模块将同一个取样大区比对合格的数据取平均值形成此取样大区的水资源数据。
优选的,所述的取样装置包括外侧连接有漂浮气囊的漂浮座,所述的漂浮座下方连接有连接套,所述的连接套的下方安装有下部开口的取样筒,所述的取样筒下部套接有升降套,所述的升降套下部为能够将取样筒密封配合的取样密封盖、上部为与产品套接配合的取样网套,所述的取样网套固连有拉绳连接块,所述的拉绳连接块连接有升降结构。
优选的,所述的升降结构包括与拉绳连接块连接的取样拉绳,所述的取样拉绳穿过连接套并穿入到漂浮座内,且取样拉绳绕卷在收放转筒上,所述的收放卷筒套接在收放转轴上,所述的收放转轴与设置在漂浮座内的收放电机配合,所述的连接套内还设置有电池框,所述的电池框内设置有电池组,所述的漂浮座的底面穿过有使收放电机与电池组电性连通的接线柱。
优选的,所述的电池框和连接套均开设有取放口,且通过同一块电池取放密封盖封堵,所述的电池取放密封盖的外侧通过电池取放锁紧螺栓锁紧,所述的电池取放密封盖的中心为空心结构。
优选的,所述的取样密封盖下部固连有磁力搅拌器,且磁力搅拌器的磁力搅拌子设置在取样密封盖内,所述的电池框的下部也设置有接线柱,此接线柱通过导线与磁力搅拌器连通,所述的电池框下方还设置有与连接套底面构成密封结构的密封套,所述的导线从密封套的上部穿过。
优选的,所述的连接套的下部通过卡线螺栓连接有卡线块,所述的导线穿过卡线块,且与卡线块固定连接,且导线位于卡线块与磁力搅拌器之间的部位为非张紧状态。
优选的,所述的取样筒包括一体连接的取样筒座和取样筒体,且取样筒座大于取样筒体,所述的取样筒座通过筒座安装螺栓锁紧在连接套下方,所述的取样筒体的下部设置有拦截网块,所述的拦截网块的网眼小于磁力搅拌子的大小,且拦截网块距离取样筒体下端面的距离大于磁力搅拌子的厚度。
附图说明
图1为一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统工作流程图。
图2为取样装置的结构示意图。
图3为图2中B-B的剖视图。
图4为图2中A的局部放大图。
图5为取样筒的结构示意图。
图中所示文字标注表示为:1、漂浮座;2、连接套;3、取样筒;4、电池组;5、漂浮气囊;6、收放电机;7、收放转轴;8、收放转筒;9、取样拉绳;10、拉绳连接块;11、取样网套;12、取样密封盖;13、磁力搅拌器;14、磁力搅拌子;15、导线;16、接线柱;17、电池框;18、密封套;19、电池取放密封盖;20、电池取放锁紧螺栓;21、卡线块;22、卡线螺栓;25、取样筒座;26、取样筒体;27、筒座安装螺栓;28、拦截网块。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
本发明的具体结构为:一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,包括测绘扫描模块、取样分析模块、植物分析模块、取样执行模块、样品测定模块、比对模块和数据成型模块;测绘扫描模块用于测绘水域的面积并扫描水域周围的植物生长情况;取样分析模块根据测绘和扫描的结果划分取样区域;植物分析模块对取样区域内的植物扫描情况进行分析,通过植物本身状况分析出污染等级;取样执行模块利用取样装置在取样区域获取定量的水样品;样品测定模块通过化学方式对水样品中的重金属含量进行测定,比对模块将样品测定模块的测定结果与植物分析模块分析的污染等级进行比较筛选,数据成型模块将比对模块中测定和污染等级对应的样品的重金属含量生成数据。
先通过带有扫描和测绘功能的无人机对水域进行测绘,并对周围的植物进行扫描,取样分析模块会根据水域的尺寸划分取样区域,并将对应的植物划入到对应的取样区域,植物分析模块通过人工或者图片比对将取样区域内的植物扫描情况进行分析,通过植物本身状况分析出污染等级,并找出此污染等级对应的重金属含量,取样执行模块为人工或者机械手配合取样装置在划分好的取样区域取定量的水液样品,样品测定模块通过化学反应的方式对水样品中的重金属含量进行测定,得到重金属的含量,比对模块将样品测定模块的测定含量与植物分析模块分析的污染等级进行比对,判断测定含量是否落入污染等级的重金属含量范围,如落入,则表示数据基本准确,如不落入,则此数据不能用,数据成型模块将比对基本准确的重金属含量进行生成数据信号,进而完成数据信息的获取。
如图2所示,取样分析模块在划分取样区域时会划分取样大区,然后再将取样大区划分成不少于三个取样小区,取样执行模块根据取样小区进行取样,植物分析模块根据取样大区进行分析,比对模块将同一个大区的所有取样小区的测定结果与取样大区的污染等级进行比对,将不符合的数据进行删除;数据成型模块将同一个取样大区比对合格的数据取平均值形成此取样大区的水资源数据。
在划分取样区域的时候,采用大区和小区的方式,如图2所示,对大区进行植物分析,对每个小区进行取样和测定,通过比对将不对应取样小区的数据删除,然后再将其他取样小区的测定数据取平均值,如此代表整个取样大区的重金属含量,能够确保每一个取样大区都有获取的数据,提高后续大数据分析的准确度。
如图2所示,所述的取样装置包括外侧连接有漂浮气囊5的漂浮座1,所述的漂浮座1下方连接有连接套2,所述的连接套2的下方安装有下部开口的取样筒3,所述的取样筒3下部套接有升降套,所述的升降套下部为能够将取样筒3密封配合的取样密封盖12、上部为与产品套接配合的取样网套11,所述的取样网套11固连有拉绳连接块10,所述的拉绳连接块10连接有升降结构。
在执行取样中,先通过人工或者机械手将取样装置放入对应的取样水域,漂浮座由于漂浮气囊5的作用座漂浮在水面,而连接套和取样筒3沉入水中,之后通过升降结构带动拉绳连接块10在水中进行上下往复升降,进而带动水液进行上下波动,之后再通过升降结构带动拉绳连接块10持续上升,进而使取样密封盖12封堵取样筒3,使取样筒3内装有样品水液,然后通过机械手或者人工将整个取样装置取出,通过升降结构配合人工将整个升降套取走,然后将取样筒3取下,即得到所需的样品;采用这种结构进行取样,在取样的过程中,水液进行上下波动,进而能够确保所取水样相对均匀。
如图2所示,所述的升降结构包括与拉绳连接块10连接的取样拉绳9,所述的取样拉绳9穿过连接套2并穿入到漂浮座1内,且取样拉绳9绕卷在收放转筒8上,所述的收放卷筒8套接在收放转轴7上,所述的收放转轴7与设置在漂浮座1内的收放电机6配合,所述的连接套2内还设置有电池框17,所述的电池框17内设置有电池组4,所述的漂浮座1的底面穿过有使收放电机6与电池组4电性连通的接线柱16。
升降结构采用收放电机配合收放拉绳的结构实现,在需要下降时,通过收放电机带动收放卷筒8放卷,在重力的作用下,拉绳连接块10下降,在需要上升时,收放电机6反转带动收放卷筒8收卷,进而带动拉绳连接块10上升,如此往复实现水液的上下波动,结构简单,操作方便。
如图3所示,所述的电池框17和连接套2均开设有取放口,且通过同一块电池取放密封盖19封堵,所述的电池取放密封盖19的外侧通过电池取放锁紧螺栓20锁紧,所述的电池取放密封盖19的中心为空心结构。
先将电池取放密封盖19抽出,然后将电池组4放入电池框17,之后再将电池取放密封盖19插入电池框17,并通过电池取放锁紧螺栓20进行锁紧,电池取放密封盖19即实现了对电池框17的密封,同样也实现了连接套2的密封,且二者之间有一定的间距,即哪怕与连接套密封的部位有细微的漏水,也不会直接影响到电池框17的密封。
如图2所示,所述的取样密封盖12下部固连有磁力搅拌器13,且磁力搅拌器13的磁力搅拌子14设置在取样密封盖12内,所述的电池框17的下部也设置有接线柱16,此接线柱16通过导线15与磁力搅拌器13连通,所述的电池框17下方还设置有与连接套2底面构成密封结构的密封套18,所述的导线15从密封套18的上部穿过。
磁力搅拌器13在水液上下波动的同时会启动,通过磁性排斥的原理使磁力搅拌子14在取样密封盖12内搅动,进而将取样区域的水液进一步搅拌均匀,且通过密封套18的设计,导线和接线柱16的接触部位不会直接与连接套的内部腔体连通,可以起到进一步的密封效果。
如图4所示,所述的连接套2的下部通过卡线螺栓22连接有卡线块21,所述的导线15穿过卡线块21,且与卡线块21固定连接,且导线15位于卡线块21与磁力搅拌器13之间的部位为非张紧状态。
卡线块的设计并与导线15固定连接,可以确保在升降的过程中,位于卡线块21上部的导线不受升降的影响,进而可以确保导线15与接线柱16始终保持紧密结合状态。
如图5所示,所述的取样筒3包括一体连接的取样筒座25和取样筒体26,且取样筒座25大于取样筒体26,所述的取样筒座25通过筒座安装螺栓27锁紧在连接套2下方,所述的取样筒体26的下部设置有拦截网块28,所述的拦截网块28的网眼小于磁力搅拌子14的大小,且拦截网块28距离取样筒体26下端面的距离大于磁力搅拌子14的厚度。
取样筒3的结构设计,通过松紧筒座安装螺栓27实现整个取样筒13的升降,拦截网块28的设计,能够避免磁力搅拌子落入到取样筒内,方便其在磁力搅拌器磁性吸力的作用下与整个升降套一起取走。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,包括测绘扫描模块、取样分析模块、植物分析模块、取样执行模块、样品测定模块、比对模块和数据成型模块;测绘扫描模块用于测绘水域的面积并扫描水域周围的植物生长情况;取样分析模块根据测绘和扫描的结果划分取样区域;植物分析模块对取样区域内的植物扫描情况进行分析,通过植物本身状况分析出污染等级;取样执行模块利用取样装置在取样区域获取定量的水样品;样品测定模块通过化学方式对水样品中的重金属含量进行测定,比对模块将样品测定模块的测定结果与植物分析模块分析的污染等级进行比较筛选,数据成型模块将比对模块中测定和污染等级对应的样品的重金属含量生成数据。
2.根据权利要求1所述的一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,取样分析模块在划分取样区域时会划分取样大区,然后再将取样大区划分成不少于三个取样小区,取样执行模块根据取样小区进行取样,植物分析模块根据取样大区进行分析,比对模块将同一个大区的所有取样小区的测定结果与取样大区的污染等级进行比对,将不符合的数据进行删除;数据成型模块将同一个取样大区比对合格的数据取平均值形成此取样大区的水资源数据。
3.根据权利要求1所述的一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,所述的取样装置包括外侧连接有漂浮气囊(5)的漂浮座(1),所述的漂浮座(1)下方连接有连接套(2),所述的连接套(2)的下方安装有下部开口的取样筒(3),所述的取样筒(3)下部套接有升降套,所述的升降套下部为能够将取样筒(3)密封配合的取样密封盖(12)、上部为与产品套接配合的取样网套(11),所述的取样网套(11)固连有拉绳连接块(10),所述的拉绳连接块(10)连接有升降结构。
4.根据权利要求3所述的一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,所述的升降结构包括与拉绳连接块(10)连接的取样拉绳(9),所述的取样拉绳(9)穿过连接套(2)并穿入到漂浮座(1)内,且取样拉绳(9)绕卷在收放转筒(8)上,所述的收放卷筒(8)套接在收放转轴(7)上,所述的收放转轴(7)与设置在漂浮座(1)内的收放电机(6)配合,所述的连接套(2)内还设置有电池框(17),所述的电池框(17)内设置有电池组(4),所述的漂浮座(1)的底面穿过有使收放电机(6)与电池组(4)电性连通的接线柱(16)。
5.根据权利要求4所述的一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,所述的电池框(17)和连接套(2)均开设有取放口,且通过同一块电池取放密封盖(19)封堵,所述的电池取放密封盖(19)的外侧通过电池取放锁紧螺栓(20)锁紧,所述的电池取放密封盖(19)的中心为空心结构。
6.根据权利要求5所述的一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,所述的取样密封盖(12)下部固连有磁力搅拌器(13),且磁力搅拌器(13)的磁力搅拌子(14)设置在取样密封盖(12)内,所述的电池框(17)的下部也设置有接线柱(16),此接线柱(16)通过导线(15)与磁力搅拌器(13)连通,所述的电池框(17)下方还设置有与连接套(2)底面构成密封结构的密封套(18),所述的导线(15)从密封套(18)的上部穿过。
7.根据权利要求6所述的一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,所述的连接套(2)的下部通过卡线螺栓(22)连接有卡线块(21),所述的导线(15)穿过卡线块(21),且与卡线块(21)固定连接,且导线(15)位于卡线块(21)与磁力搅拌器(13)之间的部位为非张紧状态。
8.根据权利要求6所述的一种用于生态环境数据分析的水资源数据获取系统,其特征在于,所述的取样筒(3)包括一体连接的取样筒座(25)和取样筒体(26),且取样筒座(25)大于取样筒体(26),所述的取样筒座(25)通过筒座安装螺栓(27)锁紧在连接套(2)下方,所述的取样筒体(26)的下部设置有拦截网块(28),所述的拦截网块(28)的网眼小于磁力搅拌子(14)的大小,且拦截网块(28)距离取样筒体(26)下端面的距离大于磁力搅拌子(14)的厚度。
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