CN111024444A - 一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，包括无人船；控制器，设置在无人船上；水质传感器，通过检测臂支撑在无人船上的用以对水质进行检测，所述水质传感器与控制器电连接；螺旋桨推进器，具有两个，设置在所述无人船的后方，所述螺旋桨推进器与控制器电连接；还包括：支撑架，支撑在无人船的前侧；取样盘，可旋转地支撑在支撑架上，水平设置，其旋转轴线竖向设置；取样管，用以对水质进行取样，具有多个，可上下移动地设置在取样盘上，多个取样管相对于所述取样盘的旋转轴线在同一圆周上均匀设置，所述取样管的轴线竖向设置。该装置能够对水质进行检测，并在检测到水质异常时对水进行取样。
Description
技术领域
本发明涉及河道取样设备领域，具体涉及一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置。
背景技术
随着水质监管力度的加强，在日常环境执法过程中，需要对受污染的河流进行水质巡查，以便及时发现污染源，开展取证以及制止污染继续发生。同时对于突发性水污染事件来说，污染往往是突然发生且来势迅猛，并且其污染物也通常没有固定的排放方式及途径。事件发生后，需要进行污染源追踪排查，以便锁定污染源，及时开展应急处理处置。常规监测需要实地采样，检测周期长，要耗费大量的人力物力，效率差，也具有一定危险性，在当前基层执法人员不足的情况下，不利及时判断出污染物的种类、浓度、污染范围以及可能的危害的过程。因此，亟需研发智能化的环境执法和应急监测技术装备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种河道沿线排污口自动取样设备。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，包括无人船；
控制器，设置在无人船上；
水质传感器，通过检测臂支撑在无人船上的用以对水质进行检测，所述水质传感器与控制器电连接；
螺旋桨推进器，具有两个，设置在所述无人船的后方，所述螺旋桨推进器与控制器电连接；
其特征在于，还包括：
支撑架，支撑在无人船的前侧；
取样盘，可旋转地支撑在支撑架上，水平设置，其旋转轴线竖向设置；
取样管，用以对水质进行取样，具有多个，可上下移动地设置在取样盘上，多个取样管相对于所述取样盘的旋转轴线在同一圆周上均匀设置，所述取样管的轴线竖向设置。
优选地，所述取样管通过探水柱悬挂在取样盘上，在取样盘上对应探水柱的位置处设置有通孔，所述探水柱能够上下移动并能够穿过所述通孔，在所述取样管的上端外侧可拆卸地连接有固定套筒，所述探水柱的下端通过多个连接柱与固定套筒连接，所述取样管与探水柱同轴设置，并且多个连接柱相对于所述取样管的轴线在同一圆周上均匀设置，在相邻的连接柱之间形成供水通过的间隙。
优选地，在所述固定套筒的上端设置有沿固定套筒的径向向外延伸的密封环，所述密封环的直径大于所述通孔的直径。
优选地，在所述探水柱的下端面与密封环之间的距离小于取样盘的厚度。
优选地，在所述探水柱上套有复位弹簧，所述复位弹簧的下端抵靠在取样盘的上表面，所述复位弹簧的上端抵靠在螺纹连接在探水柱的上端的限位螺母上，所述复位弹簧始终处于被压缩的状态。
优选地，所述向下驱动结构包括竖向支撑在支撑架上的直线模组和固定在直线模组的输出端上的下压杆，所述下压杆的轴线竖向设置，所述直线模组与控制器电连接。
优选地，在所述取样盘的高于支撑架的部分的圆周面上设置有齿环，在支撑架上且位于取样盘的一侧设置有与所述控制器电连接的驱动电机，所述驱动电机的的输出轴上设置有与所述齿环啮合的齿轮。
优选地，所述无人船的前方呈U型，在所述U型的两侧分别设置有支架，所述支撑架可上下移动地支撑在所述支架上。
优选地，所述检测臂包括第一检测臂和可旋转地连接在第一检测臂的一端的第二检测臂，所述水质传感器设置在第一检测臂的一端，所述第一检测臂与第二检测臂相互垂直，且第二检测臂的旋转轴线垂直于所述第一检测臂，在所述无人船的靠近前方的位置处设置有第一回转缸，在第一回转缸的输出端设置有转向柱，所述转向柱的旋转轴线竖直设置，在所述转向柱上设置有第二回转缸，所述第一检测臂的远离第二检测臂的一端设置在所述第二回转缸的输出端上，所述第二回转缸的输出端的旋转轴线水平设置，所述第一回转缸和第二回转缸均匀控制器电连接。
优选地，还包括设置在无人船上的摄像头，所述控制器集成有无线网络模块。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)该装置能够对水质进行检测，并在检测到水质异常时或者根据需要进行取样；
2)该装置通过取样管的上下移动能够将取样管没入水中以进行取样，并且能够在取样完成后使取样管移出水面；
3)在取样管的外侧设置有密封环，当取样管向上移动一段距离后能够抵靠在取样盘的下表面起到密封的作用；
4)所述探水柱与密封环之间的距离小于取样盘的厚度，当密封环抵靠在取样盘的下表面时，位于探水柱与密封环之间的间隙被限定在通孔内，能够避免其它水进入到取样管中而对取样管中的样品造成污染；
5)检测臂能够旋转并且在旋转后能够平放到无人船上，并且减少占地面积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的立体结构示意图一；
图2是图1中A处放大图；
图3是本发明的侧视图；
图4是本发明的俯视图；
图5是本发明的局部立体结构示意图一；
图6是本发明的局部立体结构示意图二；
图7是图6中B处放大图；
图8是图6中C处放大图；
图9是本发明的平面示意图一；
图10是图9中D处放大图；
图11是本发明的局部立体结构示意图三。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
参照图1至图11所示的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，包括无人船1、设置在无人船1上的控制器以及通过检测臂支撑在无人船1上的用以对水质进行检测的水质传感器113，所述水质传感器13与控制器电连接。在所述无人船1的后方设置有两个螺旋桨推进器713，所述螺旋桨推进器713与控制器电连接，控制器通过控制螺旋桨推进器713的旋转能够将无人船1移动到指定的地方。
所述检测臂包括第一检测臂111和可旋转地连接在第一检测臂111的一端的第二检测臂114，所述水质传感器13设置在第一检测臂114的一端，所述第一检测臂111的远离第二检测臂114的一端与无人船1连接。
具体地，在所述无人船1的靠近前方的位置处设置有第一回转缸7，在第一回转缸7的输出端设置有转向柱711，所述转向柱711的旋转轴线竖直设置，在所述转向柱711上设置有第二回转缸712，所述第一检测臂111的远离第二检测臂114的一端设置在所述第二回转缸712的输出端上，所述第二回转缸712的输出端的旋转轴线水平设置，所述第一回转缸7和第二回转缸712均匀控制器电连接，通过控制器能够控制第一回转缸7和第二回转缸712的旋转，当到达指定的水域时，控制器首先控制第一回转缸7旋转一定角度，使第二检测臂114位于无人船1的外侧，然后第二回转缸712旋转一定角度使水质传感器13朝下，当不需要检测时，也能够控制控制第一回转缸7和第二回转缸712的旋转使第一检测臂111和第二检测臂114平放在无人船1上。
进一步，在所述第二检测臂114的远离水质传感器13的一端设置有与控制器电连接的直线电机或者电动缸112，当检测时，第二检测臂114旋转到位，控制直线电机或者电动缸112伸出来使第二检测臂114带动水质传感器13插入到水中，当不需要检测时，控制器首先将第二检测臂114缩回，然后在控制第一回转缸7和第二回转缸712旋转，这样能够节省放置检测臂所需的空间。
所述采样装置还包括支撑在无人船1的前侧的支撑架2、可旋转地支撑在支撑架2上的取样盘4、可上下移动地设置在取样盘4的多个取样管417以及用以驱动取样管417向下移动的向下驱动结构，所述取样盘4水平设置，其旋转轴线竖向设置，所述取样管417的轴线也是竖向设置，并且多个取样管417相对于取样盘4的旋转轴线在同一圆周上均匀设置，通过控制取样盘4旋转能够依次将取样管417移动到向下驱动结构的位置处以驱动取样管417向下移动并没入到水中以进行取样。在实际使用中，当水质传感器13检测到水质异常时，控制器控制取样盘4旋转、向下驱动结构向下驱动取样管417以进行取样，当然，也可以根据其它需求进行取样。
具体地，所述取样管417通过探水柱411悬挂在取样盘4上，在取样盘4上对应探水柱411的位置处设置有通孔，所述探水柱411能够上下移动并能够穿过所述通孔。进一步，在所述取样管417的上端外侧螺纹连接有固定套筒413，所述探水柱411的下端通过多个连接柱415与固定套筒413连接，所述取样管417与探水柱411同轴设置，并且多个连接柱415相对于所述取样管417的轴线在同一圆周上均匀设置，在相邻的连接柱415之间形成间隙，水通过间隙进入到取样管417中。
在所述固定套筒413的上端设置有沿固定套筒413的径向向外延伸的密封环414，所述密封环414的直径大于所述通孔的直径，这样当密封环414向上移动抵靠在取样盘4的下表面时能够起到密封的作用。进一步，还可以在密封环414的上表面设置环形的密封垫(未示出)，进而能够达到更好的密封效果，这样能够避免当取样管417完成取样之后，其它的水进入到该取样管417，进而对样品造成污染。
进一步，在所述探水柱411的下端面与密封环414之间的距离小于取样盘4的厚度，这样当密封环414抵靠在取样盘1的下表面时，所述间隙位于取样盘4的通孔中，进一步避免了其它水进入到取样管417中。进一步，探水柱411与所述通孔之间采用密封直线轴承，避免水从取样盘的上表面进入到取样管417中。
在所述探水柱411上套有复位弹簧6，所述复位弹簧6的下端抵靠在取样盘4的上表面，所述复位弹簧6的上端抵靠在螺纹连接在探水柱411的上端的限位螺母611上，所述复位弹簧6始终处于被压缩的状态，当探水柱411不受外力时，复位弹簧6会带动探水柱411向上移动直到密封环414抵靠在取样盘4的下表面上。
所述向下驱动结构包括竖向支撑在支撑架2上的直线模组5和固定在直线模组5的输出端上的下压杆511，所述下压杆511的轴线竖向设置，所述直线模组5与控制器电连接，当取样管417移动到下压杆511的正下方时，停止旋转，直线模组5向下移动，将取样管417向下移动直到所述间隙至少部分地没入水中。当取样结束抽，直线模组5带动下压杆511向上移动，所述探水柱411在复位弹簧6的作用下带动取样管417向上移动直到所述密封环414抵靠在所述取样盘4的下表面上。
在所述取样盘4的圆周表面且位于支撑架2的上方的部分设置有齿环419，在所述支撑架2上且位于取样盘4的一侧设置有驱动电机3，在所述驱动电机3的输出轴上设置有与所述齿环419啮合的齿轮420，所述驱动电机3与所述控制器电连接，控制器通过控制所述驱动电机3的旋转能够使取样盘4的取样管417依次移动到所述下压杆511的正下方。优选地，可以采用位置传感器来判断取样管417是否与下压杆511对齐。
进一步，所述下压杆511的至少下部为中空结构，在所述中空结构内设置有与控制器电连接的水位传感器513，所述探水柱411也为中空的，通过水位传感器513能够判断取样管417是否装满。
所述支撑架2可上下移动地支撑无人船1上，当无人船1在移动时，可以将支撑架2向上移动一段距离，避免取样管417与水发生接触而产生阻力，当需要取样时，首先将支撑架2向下移动一段距离，同时当需要将取样管取下时，可以将支撑架2移动到较高的位置，操作人员只需旋转取样管417将取样管417从固定套筒413中取下即可。具体地，所述无人船1的前侧呈开口向前的U型，在所述U型的两侧分别设置有支架211，所述支撑架2支撑在两支架211上。具体地，在所述支架211上设置有竖向延伸的滑槽212，在所述支撑架2的对应滑槽212的位置处设置有能够插入到滑槽212的凸起213，通过滑槽212与凸起213的配合能够保证支撑架2在上下移动时的稳定性。具体可以采用直线模组或者丝杠结合电机的方式来驱动支撑架2上下移动。
进一步，所述控制器内设置有无线网络模块，通过所述无线网络模块，控制器能够及时地将检测到的数据发送到远程服务器以便于工作人员及时地查看。并且，通过无线网络模块，工作人员能够通过手机或者PAD能够对无人船以及取样的过程进行控制。
在所述无人船1上还设置有摄像头，通过摄像头一方面便于拍照取证，另一方面通过摄像头便于工作人员对该采样装置进行远程控制。
在实际使用中，可以通过手机或者PAD进行控制，也可以由控制器内置的导航系统自动到达指定的位置进行检测以及取样。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。
Claims (10)
1.一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，包括无人船；
控制器，设置在无人船上；
水质传感器，通过检测臂支撑在无人船上的用以对水质进行检测，所述水质传感器与控制器电连接；
螺旋桨推进器，具有两个，设置在所述无人船的后方，所述螺旋桨推进器与控制器电连接；
其特征在于，还包括：
支撑架，支撑在无人船的前侧；
取样盘，可旋转地支撑在支撑架上，水平设置，其旋转轴线竖向设置；
取样管，用以对水质进行取样，具有多个，可上下移动地设置在取样盘上，多个取样管相对于所述取样盘的旋转轴线在同一圆周上均匀设置，所述取样管的轴线竖向设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，所述取样管通过探水柱悬挂在取样盘上，在取样盘上对应探水柱的位置处设置有通孔，所述探水柱能够上下移动并能够穿过所述通孔，在所述取样管的上端外侧可拆卸地连接有固定套筒，所述探水柱的下端通过多个连接柱与固定套筒连接，所述取样管与探水柱同轴设置，并且多个连接柱相对于所述取样管的轴线在同一圆周上均匀设置，在相邻的连接柱之间形成供水通过的间隙。
3.根据权利要求2所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，在所述固定套筒的上端设置有沿固定套筒的径向向外延伸的密封环，所述密封环的直径大于所述通孔的直径。
4.根据权利要求3所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，在所述探水柱的下端面与密封环之间的距离小于取样盘的厚度。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，在所述探水柱上套有复位弹簧，所述复位弹簧的下端抵靠在取样盘的上表面，所述复位弹簧的上端抵靠在螺纹连接在探水柱的上端的限位螺母上，所述复位弹簧始终处于被压缩的状态。
6.根据权利要求5所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，所述向下驱动结构包括竖向支撑在支撑架上的直线模组和固定在直线模组的输出端上的下压杆，所述下压杆的轴线竖向设置，所述直线模组与控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，在所述取样盘的高于支撑架的部分的圆周面上设置有齿环，在支撑架上且位于取样盘的一侧设置有与所述控制器电连接的驱动电机，所述驱动电机的的输出轴上设置有与所述齿环啮合的齿轮。
8.根据权利要求1所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，所述无人船的前方呈U型，在所述U型的两侧分别设置有支架，所述支撑架可上下移动地支撑在所述支架上。
9.根据权利要求1所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，所述检测臂包括第一检测臂和可旋转地连接在第一检测臂的一端的第二检测臂，所述水质传感器设置在第一检测臂的一端，所述第一检测臂与第二检测臂相互垂直，且第二检测臂的旋转轴线垂直于所述第一检测臂，在所述无人船的靠近前方的位置处设置有第一回转缸，在第一回转缸的输出端设置有转向柱，所述转向柱的旋转轴线竖直设置，在所述转向柱上设置有第二回转缸，所述第一检测臂的远离第二检测臂的一端设置在所述第二回转缸的输出端上，所述第二回转缸的输出端的旋转轴线水平设置，所述第一回转缸和第二回转缸均匀控制器电连接。
10.根据权利要求1所述的一种用于水质巡查与污染源追踪的执法取证采样装置，其特征在于，还包括设置在无人船上的摄像头，所述控制器集成有无线网络模块。
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