CN110208477B - 一种用于水资源监控的数据分析反馈系统 - Google Patents

一种用于水资源监控的数据分析反馈系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，包括取样划分模块、静态取样模块和动态取样模块，静态取样模块和动态取样模块均配合悬浮物测定模块、悬浮物测定模块配合大数据分析模块，静态取样模块为直接取样，动态取样模块先对水进行搅拌然后再通过取样装置进行取样，大数据分析模块包含分组比对部分、综合比对部分、平均值比对部分和信号反馈部分，分组比对部分对同是静态取样模块或动态取样模块的所有样品进行分析比对，综合比对是对所有样品进行综合分析比对，平均值比对是对静态取样模块的平均值与动态取样模块的平均值进行比对，信号反馈部分包含污染等级反馈信息和取样模式选定信息，本发明得到水资源的污染信息和后续取样的模式。

Description

一种用于水资源监控的数据分析反馈系统
技术领域
本发明涉及水资源监控分析领域，尤其涉及一种用于水资源监控的数据分析反馈系统。
背景技术
水资源是一种及其重要的自然资源，尤其是饮用水资源，与人类息息相关，随着工业化进程的快速推进，随着而来的污染也日益严重，水资源的污染有多重，对与饮用水来说，悬浮物污染是一种很严重的污染，因此需要对水资源进行监控分析，现有的监控分析大多都是通过简单的取样，然后再进行悬浮物测定，得出水资源的污染信息，可能会出现取样不准的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，对同一个取样区域采用静态和动态两种方式进行取样，并对两种取样的测定结果进行数据分析和筛选，得到水资源的污染信息，同时也能反馈出那种方式取样更为精准，确立后续取样的模式。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，包括取样划分模块、静态取样模块和动态取样模块，静态取样模块和动态取样模块均配合悬浮物测定模块、悬浮物测定模块配合大数据分析模块，其中静态取样模块为直接取样，动态取样模块先对水进行搅拌然后再通过取样装置进行取样，大数据分析模块包含分组比对部分、综合比对部分、平均值比对部分和信号反馈部分，分组比对部分对同是静态取样模块或动态取样模块的所有样品进行分析比对，综合比对是对所有样品进行综合分析比对，平均值比对是对静态取样模块的平均值与动态取样模块的平均值进行比对，信号反馈部分包含污染等级反馈信息和取样模式选定信息。
优选的，所述的悬浮物测定模块包括静置部分、过滤部分、蒸发部分和测定部分。
优选的，取样用的取样筒包括取样筒座和取样筒体，所述的取样筒座上方设置有筒座安装套，所述的取样筒体的上部外侧套接有滤膜，所述的滤膜外侧套接有密封套，且密封套的顶部开设有与取样筒体内腔大小一致的孔，所述的密封套的外侧设置有直角形的取样连接块，且取样连接块竖直部分通过取样锁紧螺栓穿过密封套和滤膜锁紧到取样筒体上，取样连接块水平部分通过取样锁紧螺栓安装在取样筒座，且此取样锁紧螺栓穿过取样筒座并通过取样锁紧螺母锁紧，所述的取样筒座与取样连接块配合的部位开设有竖直走向的弹簧孔，所述的弹簧孔内设置有取样弹簧，且当取样连接块锁紧时，取样弹簧处于压缩状态，所述的密封套的上部与取样筒座密封配合。
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，且连接套的下方设置有与筒体安装套插套配合的插块，且通过螺杆和螺母锁紧，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、上部为与取样筒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，所述的收放转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筒，所述的导线从密封筒的上部穿过。
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上端面的距离大于磁力搅拌子的厚度。
附图说明
图1为一种用于水资源监控的数据分析反馈系统流程图。
图2为取样筒的结构示意图。
图3为图2中C的局部放大图。
图4为取样装置的结构示意图。
图5为图4中B-B的剖视图。
图6为图4中A的局部放大图。
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、密封筒；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；31、取样筒座；32、取样筒体；33、筒座安装套；34、拦截网块；35、滤膜；36、密封套；37、取样连接块；38、取样锁紧螺栓；39、取样锁紧螺母；40、取样弹簧。
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。
如图1所示，本发明一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，包括取样划分模块、静态取样模块和动态取样模块，静态取样模块和动态取样模块均配合悬浮物测定模块、悬浮物测定模块配合大数据分析模块，其中静态取样模块为直接取样，动态取样模块先对水进行搅拌然后再通过取样装置进行取样，大数据分析模块包含分组比对部分、综合比对部分、平均值比对部分和信号反馈部分，分组比对部分对同是静态取样模块或动态取样模块的所有样品进行分析比对，综合比对是对所有样品进行综合分析比对，平均值比对是对静态取样模块的平均值与动态取样模块的平均值进行比对，信号反馈部分包含污染等级反馈信息和取样模式选定信息。
先将水域划分取样区域，之后再对所有取样区域进行静态取样，静态取样为直接舀取到取样筒内并对取样筒进行标记，然后再对所有取样区域进行动态取样，在动态取样时，先将通过搅动部件将水进行搅动，然后再通过取样装置将水取入到取样筒内并对取样筒进行标记，之后通过悬浮物测定模块将所有取样筒内的样品中所含的悬浮物进行测定，并将测定数值与编号整合成一个捆绑信息传递给数据分析系统，数据分析系统先对所有静态取样的样品进行比较，可以采用制作折线图的模式，判断静态取样的样品的测定结果是否具有较大的波动，然后再将所有的静态取样的样品进行平均值计算，与此同时，数据分析系统也会对所有动态取样的样品进行比较，判断动态取样的样品的测定结果是否具有较大的波动，然后再将所有的动态取样的样品进行平均值计算，如果仅静态取样的波动较大，动态取样的测定结果基本一致，则取动态取样的平均值代表水中悬浮物的污染含量，进而反馈污染等级，同时也确定后续监测分析过程中仅采用动态取样，反之，如果动态取样的波动大，静态取样的波动小，则以静态取样的平均值代表水中悬浮物的污染含量，进而反馈污染等级，同时也确定后续监测分析过程中仅采用静态取样，如果两种均没有较大波动，且二者的平均值基本一致，将两种取样的平均值再次平均值代表水中悬浮物的污染含量，进而反馈污染等级，同时也确定下一次监测分析仍然采用两种取样方式进行取样，待到几次取样分析后，二种取样模式的测定数值还是无明显波动，且平均值基本一致，则反馈后会确定静态取样进行后续的监测分析。
如图1所示，所述的悬浮物测定模块包括静置部分、过滤部分、蒸发部分和测定部分。
悬浮物在测定的过程中，首先先进行沉静（静置），然后再将其进行过滤，对过滤后的样品进行蒸发，将残留的水分排出，之后再进行测量测定出悬浮物的含量。
如图2-6所示，取样用的取样筒3包括取样筒座31和取样筒体32，所述的取样筒座31上方设置有筒座安装套33，所述的取样筒体32的上部外侧套接有滤膜35，所述的滤膜35外侧套接有密封套36，且密封套36的顶部开设有与取样筒体32内腔大小一致的孔，所述的密封套36的外侧设置有直角形的取样连接块37，且取样连接块37竖直部分通过取样锁紧螺栓38穿过密封套36和滤膜35锁紧到取样筒体32上，取样连接块37水平部分通过取样锁紧螺栓38安装在取样筒座31，且此取样锁紧螺栓38穿过取样筒座31并通过取样锁紧螺母39锁紧，所述的取样筒座31与取样连接块37配合的部位开设有竖直走向的弹簧孔，所述的弹簧孔内设置有取样弹簧40，且当取样连接块37锁紧时，取样弹簧40处于压缩状态，所述的密封套36的上部与取样筒座31密封配合。
采用此取样筒，可以实现静置和过滤，同时也便于后续置于蒸发设备中进行操作，具体如下，先将取样筒安装，通过筒座安装套33实现插套，并通过螺栓锁紧，沉静一段时间后，取下取样锁紧螺母39，此时取样弹簧40会开始恢复压缩的部分，进而将取样连接块37连同整个取样筒体32向上顶动，使密封套36与取样筒座产生间隙，如此水液会经过滤膜35后下落，进而完成过滤操作，完成后再将取样锁紧螺母39锁好，将整个取样筒3放入到蒸发设备中，通过加热蒸发，使其中含有的水分进行蒸发，如此可测定出悬浮物含量，在下次使用时，只需要替换掉滤膜即可。
如图4-6，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，且连接套2的下方设置有与筒体安装套33插套配合的插块，且通过螺杆和螺母锁紧，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、上部为与取样筒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。
在动态取样中，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4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，所述的收放转筒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转筒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反转带动收放转筒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5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4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筒18，所述的导线15从密封筒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，且通过密封筒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6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2所示，所述的取样筒体32的下部设置有拦截网块34，所述的拦截网块34的网眼小于磁力搅拌子14的大小，且拦截网块34距离取样筒体32上端面的距离大于磁力搅拌子14的厚度。
拦截网块34的设计，能够避免磁力搅拌子14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 (9)

1.一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，其特征在于，包括取样划分模块、静态取样模块和动态取样模块，静态取样模块和动态取样模块均配合悬浮物测定模块、悬浮物测定模块配合大数据分析模块，其中静态取样模块为直接取样，动态取样模块先对水进行搅拌然后再通过取样装置进行取样，大数据分析模块包含分组比对部分、综合比对部分、平均值比对部分和信号反馈部分，分组比对部分对同是静态取样模块或动态取样模块的所有样品进行分析比对，综合比对是对所有样品进行综合分析比对，平均值比对是对静态取样模块的平均值与动态取样模块的平均值进行比对，信号反馈部分包含污染等级反馈信息和取样模式选定信息；大数据分析模块的具体操作是先对所有静态取样的样品进行比较，可以采用制作折线图的模式，判断静态取样的样品的测定结果是否具有较大的波动，然后再将所有的静态取样的样品进行平均值计算，与此同时，数据分析系统也会对所有动态取样的样品进行比较，判断动态取样的样品的测定结果是否具有较大的波动，然后再将所有的动态取样的样品进行平均值计算，如果仅静态取样的波动较大，动态取样的测定结果基本一致，则取动态取样的平均值代表水中悬浮物的污染含量，进而反馈污染等级，同时也确定后续监测分析过程中仅采用动态取样，反之，如果动态取样的波动大，静态取样的波动小，则以静态取样的平均值代表水中悬浮物的污染含量，进而反馈污染等级，同时也确定后续监测分析过程中仅采用静态取样，如果两种均没有较大波动，且二者的平均值基本一致，将两种取样的平均值再次平均值代表水中悬浮物的污染含量，进而反馈污染等级，同时也确定下一次监测分析仍然采用两种取样方式进行取样，待到几次取样分析后，二种取样模式的测定数值还是无明显波动，且平均值基本一致，则反馈后会确定静态取样进行后续的监测分析。
2.根据权利要求1所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，其特征在于，所述的悬浮物测定模块包括静置部分、过滤部分、蒸发部分和测定部分。
3.根据权利要求1所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，其特征在于，取样用的取样筒（3）包括取样筒座（31）和取样筒体（32），所述的取样筒座（31）上方设置有筒座安装套（33），所述的取样筒体（32）的上部外侧套接有滤膜（35），所述的滤膜（35）外侧套接有密封套（36），且密封套（36）的顶部开设有与取样筒体（32）内腔大小一致的孔，所述的密封套（36）的外侧设置有直角形的取样连接块（37），且取样连接块（37）竖直部分通过取样锁紧螺栓（38）穿过密封套（36）和滤膜（35）锁紧到取样筒体（32）上，取样连接块（37）水平部分通过取样锁紧螺栓（38）安装在取样筒座（31），且此取样锁紧螺栓（38）穿过取样筒座（31）并通过取样锁紧螺母（39）锁紧，所述的取样筒座（31）与取样连接块（37）配合的部位开设有竖直走向的弹簧孔，所述的弹簧孔内设置有取样弹簧（40），且当取样连接块（37）锁紧时，取样弹簧（40）处于压缩状态，所述的密封套（36）的上部与取样筒座（31）密封配合。
4.根据权利要求3所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，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），且连接套（2）的下方设置有与筒体安装套（33）插套配合的插块，且通过螺杆和螺母锁紧，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）、上部为与取样筒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。
5.根据权利要求4所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，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，所述的收放转筒（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）。
6.根据权利要求5所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，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。
7.根据权利要求6所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，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筒（18），所述的导线（15）从密封筒（18）的上部穿过。
8.根据权利要求7所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，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。
9.根据权利要求7所述的一种用于水资源监控的数据分析反馈系统，其特征在于，所述的取样筒体（32）的下部设置有拦截网块（34），所述的拦截网块（34）的网眼小于磁力搅拌子（14）的大小，且拦截网块（34）距离取样筒体（32）上端面的距离大于磁力搅拌子（14）的厚度。
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