CN111398616A - 一种基于物联网的水体采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的水体采集装置，包括：手持终端设备、水体采集设备，手持终端设备、水体采集设备分别与远程控制中心通讯连接；其中，水体采集设备位于水中，水体采集设备包括外壳体、水样分析器、控制模块以及采集机构；采集机构用于提取水体；水样分析器用于监测采集机构提取的水体；控制模块分别与水样分析器、采集机构电连接，并与远程控制中心通讯连接。本发明所述的基于物联网的水体采集装置，该装置结构简单，方便使用；不仅能采集不同水位的水样，还可以在水体采集设备内就可以对采集的水样进行分析，相比将水样拿到实验室进行分析，本装置可以快速地采集水样并检测水样，不需要耗费大量的人力物力，成本低且风险小。

Description

一种基于物联网的水体采集装置
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于物联网的水体采集装置。
背景技术
随着工业水平的长足进步，环境污染问题也日益严重，其中水体污染对我们的生活影响严重，传统水体采样点单一，采样方式繁琐，而且需要大量人力物力，成本高并具有一定风险。如专利号201710364795.8的发明专利公开的一种污水取样无人机，虽能实现利用无人机进行多点采样，但是采样机构结构复杂，机械手和封膜装置在使用过程中容易发生故障，因此存在结构复杂，使用时容易故障，使用寿命较短的缺陷。
因此，有必要提出一种基于物联网的水体采集装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网的水体采集装置，包括：
手持终端设备、水体采集设备，所述手持终端设备、所述水体采集设备分别与远程控制中心通讯连接；
其中，所述水体采集设备位于水中，所述水体采集设备包括外壳体、水样分析器、控制模块以及采集机构；所述采集机构用于提取水体；所述水样分析器用于监测所述采集机构提取的水体；所述控制模块分别与所述水样分析器、所述采集机构电连接，并与所述远程控制中心通讯连接。
优选的，所述对不同的水样分析器筛选过程包括具体步骤如下：
步骤A1，根据以下公式构建所述不同的水样分析器的属性数据：
Figure BDA0002485906710000021
其中，X代表不同的水样分析器属性的总数据，x1代表属性检测速度，x2代表属性材料，x3代表属性价格，m代表收集的水样分析器的属性数据的数量。
步骤A2，根据以下公式求出不同水样分析器的属性选取每种水样分析器的概率值：
Figure BDA0002485906710000022
其中，q＝cj代表当cj为一种水样分析器的类型，q代表此类型，这里水样分析器类型有pH计和溶氧分析仪两种，X(i)＝x(i)代表不同的水样分析器的属性对应的数据，Q代表根据不同水样分析器的属性选取每种水样分析器类型的概率值，p代表概率值，p(q＝cj)水样分析器类型有俩中，当从俩中类型中指定一种类型，此时p(q＝cj)＝50％；
步骤A3，根据以下公式求出基于不同水样分析器的属性选取每种水样分析器的类型：
Y＝argmax(Q)
其中，argmax代表取最大值，Y代表取概率最大值所对应的水样分析器的类型，Q代表根据不同水样分析器的属性选取每种水样分析器类型的概率值。
优选的是，其中，所述外壳体内设置有第一平置隔板，所述第一平置隔板上方为第一舱体、下方为第二舱体，所述水样分析器、所述控制模块均设置在所述第一舱体内，所述采集机构设置在所述第二舱体内，所述第二舱体内还设置有第二平置隔板，所述第二平置隔板的上方为上舱体，下方为下舱体，所述下舱体内设置有多个竖直板；
所述采集机构包括多个采集单元和气泵，所述气泵设置在所述上舱体之间并与所述控制模块电连接，所述采集单元设置在两个所述竖直板之间并与所述气泵连通。
优选的是，其中，所述控制模块内包括中央处理器、数据处理模块、水位监测模块、第一远距通讯模块以及电源模块，所述水样分析器、所述气泵、所述水位监测模块的输出端与所述数据处理模块的输入端电连接，所述数据处理模块的输出端与所述中央处理器的输入端电连接，所述中央处理器的输出端与所述第一远距通讯模块的输入端电连接，所述中央处理器、所述数据处理模块、所述水位监测模块和所述第一远距通讯模块的输入端均与所述电源模块的输出端电连接，所述第一远距通讯模块的输入端与所述远程控制中心输出端无线连接。
优选的是，其中，所述远程控制中心设置有第二远距通讯模块，所述手持终端设备内设置有第三远距通讯模块，所述第二远距通讯模块、所述第三远距通讯模块无线通信连接。
优选的是，其中，所述采集单元包括竖直单元板、水体管，所述竖直单元板的两个表面均设置有第一卡板，所述竖直板的表面上设置有第一凹槽，所述第一卡板滑动地设置在所述第一凹槽内，所述竖直单元板内设置有竖直孔，所述水体管通过第一卡接机构设置在所述竖直孔内，所述气泵与所述水体管连通，所述水体管通过第二卡接机构与所述水样分析器连接。
优选的是，其中，所述第一卡接机构包括第二凹槽、第一环形卡板以及第一卡筒，所述第二凹槽设置在所述竖直孔的内壁上并呈环形，所述第一环形卡板设置在所述第二凹槽内，所述第一环形卡板设置有第一过孔，所述第一卡筒套接在所述水体管上并与所述竖直孔的内壁阻尼连接，所述水体管的下端穿过所述第一过孔，使得所述第一卡筒位于所述第一环形卡板上。
优选的是，其中，所述第二卡接机构包括上卡座、下卡座、第一弹簧以及第二卡筒，所述第二卡筒的下端穿过所述第一平置隔板、所述第二平置隔板并延伸至选择性地插接在所述水体管内，所述上卡座设置在所述第一平置隔板的下表面并套接在所述第二卡筒上，所述下卡座设置在所述第二平置隔板上并套接在所述第二卡筒上，所述第二卡筒与所述下卡座固定连接，所述第一弹簧设置在所述上卡座、所述下卡座之间并套接在第二卡筒上，所述第一弹簧的上端抵顶所述上卡座，下端抵顶所述下卡座；
所述第二卡筒的下端设置有底座，所述底座上设置有第二过孔和水样分析模块，所述水样分析模块与所述水样分析器电连接；所述气泵通过带有第一电磁阀的抽气管与所述第二过孔连接，所述第一电磁阀与所述控制模块电连接，所述抽气管的上端与所述气泵连接，所述抽气管的下端穿过所述第二卡筒并延伸至与所述第二过孔连接。
优选的是，其中，所述第二卡筒包括上卡筒、中间柔性管以及下卡筒，所述上卡筒设置在所述第一舱体内，所述中间柔性管设置在所述上舱体内，所述下卡筒选择性地插接在所述水体管内，所述下卡筒靠近其下端的部位设置有第一防水圈，所述第一防水圈与所述水体管密封连接，所述底座设置在所述下卡筒的下端，所述中间柔性管的上端与所述上卡筒的下端连接，所述中间柔性管的下端与所述下卡筒的上端连接，所述第一弹簧套在所述中间柔性管上，所述抽气管穿设在所述中间柔性管内。
优选的是，其中，所述外壳体的底板上设置有与所述水体管对应的进水孔，所述进水孔内设置有进水筒，所述进水筒内螺接有进水管，所述进水管的上端通过第二防水圈选择性地插接在所述水体管的下端内，所述进水管内设置有进水座、第二弹簧、第二环形卡板以及进水内套，所述进水座设置在所述进水管的上端，所述第二环形卡板设置在所述进水管的中部，所述第二环形卡板内设置有第三过孔，所述进水内套滑动地设置在所述第三过孔，所述进水内套的中部设置有第四过孔，所述第二弹簧的上端与所述进水座连接，下端与所述进水内套的上端连接，所述进水管的下端设置有第二电磁阀和阻拦网。
优选的是，其中，所述第一卡筒的内壁设置有第三凹槽，所述第三凹槽内设置有弹性环，所述水体管套接在所述弹性套内。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明所述的基于物联网的水体采集装置，该装置结构简单，方便使用；不仅能采集不同水位的水样，还可以在水体采集设备内就可以对采集的水样进行分析，相比将水样拿到实验室进行分析，本装置可以快速地采集水样并检测水样，不需要耗费大量的人力物力，成本低且风险小。
本发明所述的基于物联网的水体采集装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的基于物联网的水体采集装置的原理结构连接图。
图2为本发明所述的基于物联网的水体采集装置中控制模块的原理结构示意图。
图3为本发明所述的基于物联网的水体采集装置中水体采集设备的结构示意图。
图4为本发明所述的基于物联网的水体采集装置中采集单元的结构示意图。
图5为本发明所述的基于物联网的水体采集装置中第二卡接机构的结构示意图。
图6为本发明所述的基于物联网的水体采集装置中进水管的结构示意图。
图7为本发明所述的基于物联网的水体采集装置中第一卡筒的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-图7所示，本发明提供了一种基于物联网的水体采集装置，包括：
手持终端设备2、水体采集设备3，所述手持终端设备2、所述水体采集设备3分别与远程控制中心1通讯连接；其中，所述水体采集设备3位于水中，所述水体采集设备3包括外壳体31、水样分析器32、控制模块33以及采集机构；所述采集机构用于提取水体；所述水样分析器32用于监测所述采集机构提取的水体；所述控制模块33分别与所述水样分析器32、所述采集机构电连接，并与所述远程控制中心1通讯连接。
在本实例中，所述对不同的水样分析器筛选过程包括具体步骤如下：
步骤A1，根据以下公式构建所述不同的水样分析器的属性数据：
Figure BDA0002485906710000061
其中，X代表不同的水样分析器属性的总数据，x1代表属性检测速度，x2代表属性材料，x3代表属性价格，m代表收集的水样分析器的属性数据的数量。
步骤A2，根据以下公式求出不同水样分析器的属性选取每种水样分析器的概率值：
Figure BDA0002485906710000062
其中，q＝cj代表当cj为一种水样分析器的类型，q代表此类型，这里水样分析器类型有pH计和溶氧分析仪两种，X(i)＝x(i)代表不同的水样分析器的属性对应的数据，Q代表根据不同水样分析器的属性选取每种水样分析器类型的概率值，p代表概率值，p(q＝cj)水样分析器类型有俩中，当从俩中类型中指定一种类型，此时p(q＝cj)＝50％；
步骤A3，根据以下公式求出基于不同水样分析器的属性选取每种水样分析器的类型：
Y＝argmax(Q)
其中，argmax代表取最大值，Y代表取概率最大值所对应的水样分析器的类型，Q代表根据不同水样分析器的属性选取每种水样分析器类型的概率值。
有益效果，以上算法采用了机器学习算法，通过此算法将不同的水样分析器类型进行类型最优选取，使机器代替人脑进行类别选取操作，选取更好更优的水样分析器，达到更好监测所述采集机构提取的水体，通过对水样分析器的严格把关，也大大提高了水体质量的检测，可快速而准确的定性定量分析，并可全自动、智能化、实时在线、多参数同时进行分析，选择最优的水样分析器，可以适用于多种类型的水质，传感器具有良好的抵抗机械应力及化学腐蚀的性能，为后期水质污染检测奠定了基础。
上述技术方案的工作原理：操作人员在使用本发明的一种基于物联网的水体采集装置时，将水体采集设备3放置在水中，可以船只来投放水体采集设备3，并使用提升设备控制水体采集设备3在水中的升降(提升设备的具体结构不再赘述)，水体采集设备3下降到设定的水位时，操作人员使用手持终端设备2向远程控制中心1发出控制信号，远程控制中心1再向水体采集设备3发出控制信号(手持终端设备2也可以向水体采集设备3发出控制信号)，水体采集设备3中的控制模块33启动采集机构，采集机构采集对应水位的水样，然后水样分析器32对采集的水样可以进行检测，检测结果可以反馈给手持终端设备2。
需要说明的是，手持终端设备2也可以向水体采集设备3发出控制信号，直接控制水体采集设备3，为了记录手持终端设备2与水体采集设备3之间的通信信息，本发明中优先采用手持终端设备2通过远程控制中心1控制水体采集设备3。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本发明中提供了基于物联网的水体采集装置，该装置结构简单，方便使用；不仅能采集不同水位的水样，还可以在水体采集设备3内就可以对采集的水样进行分析，相比将水样拿到实验室进行分析，本装置可以快速地采集水样并检测水样，不需要耗费大量的人力物力，成本低且风险小。
在一个实施例中，所述外壳体31内设置有第一平置隔板311，所述第一平置隔板311上方为第一舱体312、下方为第二舱体313，所述水样分析器32、所述控制模块33均设置在所述第一舱体312内，所述采集机构设置在所述第二舱体313内，所述第二舱体313内还设置有第二平置隔板314，所述第二平置隔板314的上方为上舱体315，下方为下舱体316，所述下舱体316内设置有多个竖直板317；
所述采集机构包括多个采集单元35和气泵36，所述气泵36设置在所述上舱体315之间并与所述控制模块33电连接，所述采集单元35设置在两个所述竖直板317之间并与所述气泵36连通。
上述技术方案的工作原理：外壳体31内设置有第一平置隔板311，第一平置隔板311上方为第一舱体312、下方为第二舱体313，将水样分析器32、控制模块33均安装在第一舱体312内，采集机构安装在第二舱体313内，进一步地，为了采集机构包括多个采集单元35和气泵36，为了合理地利用第二舱体313的空间，在第二舱体313内还安装了第二平置隔板314，第二平置隔板314的上方为上舱体315，下方为下舱体316，下舱体316内安装了多个竖直板317；气泵36安装在上舱体315中，采集单元35安装在两个竖直板317之间，这样使得外壳体31内部空间得到了合理的利用，同时，采集单元35设计了多个，本实施例中设计为3个，这样在使得本基于物联网的水体采集装置可以采集到3个不同水位的水样，提高了采集水样的能力和效率，降低了成本；
需要说明的是，为了配合气泵36使用，可以在上舱体315对应的外壳体31上开设气孔，并安装对应的气阀，这样气泵36使用时通过气阀就可以排出抽吸的空气了。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了外壳体31、采集机构等结构，使得外壳体31内部的空间被合理地急用起来；采集机构包括多个采集单元35和气泵36，这样使得本基于物联网的水体采集装置可以采集到3个不同水位的水样，提高了采集水样的能力和效率，降低了成本。
在一个实施例中，所述控制模块内包括中央处理器、数据处理模块、水位监测模块、第一远距通讯模块以及电源模块，所述水样分析器、所述气泵、所述水位监测模块的输出端与所述数据处理模块的输入端电连接，所述数据处理模块的输出端与所述中央处理器的输入端电连接，所述中央处理器的输出端与所述第一远距通讯模块的输入端电连接，所述中央处理器、所述数据处理模块、所述水位监测模块和所述第一远距通讯模块的输入端均与所述电源模块的输出端电连接，所述第一远距通讯模块的输入端与所述远程控制中心输出端无线连接。
上述技术方案的工作原理：控制模块33中有水位监测模块，水位监测模块的探测端在外壳体31的外部，这样方便探测水位，当到达设定的水位时，水位监测模块反馈至数据处理模块，数据处理模块再反馈至中央处理器，经过中央处理器、第一远距通讯模块发给手机终端设备2，这样操作人员通过手机终端设备2知道了水体采集设备3到达设定的水位了，然后使用手机终端设备2向控制模块33发出启动信号，具体地，控制模块33中的中央处理器向气泵36发出信号，气泵36启动将水样抽吸到采集单元35中，然后水样分析器32对水样进行检测，水样分析器32将检测数据通过中央处理器、第一远距通讯模块发给手机终端设备2和远程控制中心1。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了控制模块的具体结构，方便操作人员使用控制模块33对各个部件进行控制，也方便了操作人员得到水样的检测数据。
在一个实施例中，所述远程控制中心设置有第二远距通讯模块，所述手持终端设备内设置有第三远距通讯模块，所述第二远距通讯模块、所述第三远距通讯模块无线通信连接。
上述技术方案的工作原理：为了实现远程控制中心、手持终端设备之间的通信，在远程控制中心设置有第二远距通讯模块，手持终端设备内设置有第三远距通讯模块，第二远距通讯模块、第三远距通讯模块无线通信连接，这样方便了远程控制中心与手持终端设备之间的通信，方便了操作人员使用。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了第二远距通讯模块、第三远距通讯模块，实现了远程控制中心与手持终端设备之间的通信，方便了操作人员使用。
在一个实施例中，所述采集单元35包括竖直单元板351、水体管352，所述竖直单元板351的两个表面均设置有第一卡板353，所述竖直板317的表面上设置有第一凹槽318，所述第一卡板353滑动地设置在所述第一凹槽318内，所述竖直单元板351内设置有竖直孔354，所述水体管352通过第一卡接机构设置在所述竖直孔354内，所述气泵36与所述水体管352连通，所述水体管352通过第二卡接机构与所述水样分析器32连接。
上述技术方案的工作原理：本实施例中提供了采集单元35包括竖直单元板351、水体管352，具体地，竖直单元板351安装在两个竖直板317之间，竖直板317的内表面设计了第一凹槽318，竖直单元板351上设计了第一卡板353，第一卡板353与第一凹槽318相配合，使得竖直单元板351固定在两个竖直板317之间，也就是说，当操作人员打开外壳体31后，可以将竖直单元板351通过第一卡板353、第一凹槽318安装在两个竖直板317之间，或者，从两个竖直板317之间将竖直单元板351拉出来，方便了操作人员拆卸采集单元35；竖直单元板351中设计了竖直孔354，水体管352通过第一卡接机构安装在竖直孔354内，并且水体管352通过第二卡接机构与所述水样分析器32连接；当水体管352采集到水样后，方便水样分析器32对水样分析；其中，水体管352为直筒型的管体，方便对其进行清洁处理。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了采集单元35的具体机构，该采集单元35结构简单，可以方便地安装在竖直板317上或拆卸下来；通过设计的第一卡接机构、第二卡接机构与采集单元35配合使用，提高了采集单元35的采集水样效率。
在一个实施例中，所述第一卡接机构包括第二凹槽361、第一环形卡板362以及第一卡筒363，所述第二凹槽361设置在所述竖直孔354的内壁上并呈环形，所述第一环形卡板362设置在所述第二凹槽361内，所述第一环形卡板362设置有第一过孔，所述第一卡筒363套接在所述水体管352上并与所述竖直孔354的内壁阻尼连接，所述水体管352的下端穿过所述第一过孔，使得所述第一卡筒363位于所述第一环形卡板362上。
上述技术方案的工作原理：水体管352安装在竖直单元板351中为了使得水体管352可以平稳些，本实施例提供了第一卡接机构，具体地，在竖直孔354的内壁上设置了第二凹槽361，第一环形卡板362安装在第二凹槽361内，水体管352上套接了第一卡筒363，第一卡筒363正好可以卡在竖直孔354的内壁阻上，使得水体管352可以平稳地安装在竖直单元板351的竖直孔354中，第一环形卡板362起到支撑限制第一卡筒363的作用。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了第一卡接机构的具体结构，该第一卡接机构可以将水体管352平稳地安装在竖直单元板351的竖直孔354中，避免在使用过程水体管352与竖直孔354的避免之间接触摩擦而出现微小裂纹，进而延长了水体管352使用寿命。
在一个实施例中，所述第二卡接机构包括上卡座371、下卡座372、第一弹簧373以及第二卡筒374，所述第二卡筒374的下端穿过所述第一平置隔板311、所述第二平置隔板314并延伸至选择性地插接在所述水体管352内，所述上卡座371设置在所述第一平置隔板311的下表面并套接在所述第二卡筒374上，所述下卡座372设置在所述第二平置隔板314上并套接在所述第二卡筒374上，所述第二卡筒374与所述下卡座372固定连接，所述第一弹簧373设置在所述上卡座371、所述下卡座372之间并套接在第二卡筒374上，所述第一弹簧373的上端抵顶所述上卡座371，下端抵顶所述下卡座372；
所述第二卡筒374的下端设置有底座380，所述底座380上设置有第二过孔和水样分析模块38，所述水样分析模块38与所述水样分析器32电连接；所述气泵36通过带有第一电磁阀365的抽气管364与所述第二过孔连接，所述第一电磁阀365与所述控制模块33电连接，所述抽气管364的上端与所述气泵36连接，所述抽气管364的下端穿过所述第二卡筒374并延伸至与所述第二过孔连接。
上述技术方案的工作原理：本实施例中提供了第二卡接机构的具体结构，具体地，第二卡接机构包括卡座371、下卡座372、第一弹簧373以及第二卡筒374，第二卡筒374具有伸缩功能，所以当操作人员将吸水单元35安装在两个竖直板317之间，先将第二卡筒374从下舱体316内向上收缩到上舱体315内，当吸水单元35被安装在两个竖直板317之间后，再将第二卡筒374从上舱体315伸出至插接到水体管352的上端内，其中，第一弹簧373的上端抵顶上卡座371，下端抵顶下卡座372，起到支撑第二卡筒374的作用；
第二卡筒374的下端设置有底座380，底座380上设置有第二过孔和水样分析模块38，气泵36通过抽气管364连通了第二过孔，这样气泵36可以将水体管352中空气抽吸掉，方便水样进入到水体管352中；水样分析模块38还具有水位报警功能，当水体管352到达水样分析模块38后，水样分析模块38通过控制模块33可以关闭第一电磁阀365，水样分析模块38同时对水样进行检测。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了第二卡接机构、底座380、水样分析模块38等结构，使得本发明的基于物联网的水体采集装置可以对采集的水体进行及时的检测，进一步提供了检测水样的效率，降低了人力物力。
在一个实施例中，所述第二卡筒374包括上卡筒375、中间柔性管376以及下卡筒377，所述上卡筒375设置在所述第一舱体312内，所述中间柔性管376设置在所述上舱体315内，所述下卡筒377选择性地插接在所述水体管352内，所述下卡筒377靠近其下端的部位设置有第一防水圈378，所述第一防水圈378与所述水体管352密封连接，所述底座380设置在所述下卡筒377的下端，所述中间柔性管376的上端与所述上卡筒375的下端连接，所述中间柔性管376的下端与所述下卡筒377的上端连接，所述第一弹簧373套在所述中间柔性管376上，所述抽气管364穿设在所述中间柔性管376内。
上述技术方案的工作原理：为了配合水体管352的拆卸，将第二卡筒374设计为包括上卡筒375、中间柔性管376以及下卡筒377，其中，第一弹簧373套在中间柔性管376上，抽气管364穿设在中间柔性管376内，操作人员在将第二卡筒374从水体管352的上端拆卸下来时，具体地，操作人员用手握住下卡座372，用力向上将下卡座372向上卡座371移动，使得第一弹簧373、中间柔性管376被压缩，进而下卡筒377和第一防水圈378从水体管352的上端被拔出来，然后操作人员将竖直单元板351从两个竖直板317内拉出来，将水体管352从竖直单元板351的竖直孔354取出来；
抽气管364穿设在中间柔性管376内并延伸到连通第二过孔，这样方便了气泵36通过抽气管364抽采集体试管352内的空气，使得水样被抽吸到水体管352中。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了第二卡筒374的具体结构，该结构的第二卡筒374具有伸缩功能，这样方便了操作人员将第二卡筒374从水体管352上拆卸下来，使得水体管352方便地被拆卸下来，便于更换和维护；水体管352为直筒型的，方便操作人员后续的清洁处理。
在一个实施例中，所述外壳体31的底板上设置有与所述水体管352对应的进水孔318，所述进水孔318内设置有进水筒319，所述进水筒319内螺接有进水管320，所述进水管320的上端通过第二防水圈321选择性地插接在所述水体管352的下端内，所述进水管320内设置有进水座322、第二弹簧323、第二环形卡板324以及进水内套325，所述进水座322设置在所述进水管320的上端，所述第二环形卡板324设置在所述进水管320的中部，所述第二环形卡板324内设置有第三过孔，所述进水内套325滑动地设置在所述第三过孔，所述进水内套325的中部设置有第四过孔326，所述第二弹簧323的上端与所述进水座322连接，下端与所述进水内套325的上端连接，所述进水管320的下端设置有第二电磁阀327和阻拦网328。
上述技术方案的工作原理：当到达设定的水位时，控制模块33启动第二电磁阀327、气泵36，第二电磁阀327、气泵36打开后，水经过阻拦网328的拦截过滤掉大块杂质，然后从第二电磁阀327进入到进水管320中，气泵36抽吸掉水体管352内的空气，使得水体管352内部为负压，这样第二弹簧323被压缩，使得进水内套325从第二环形卡板324中的第三过孔向进水管320内移动，使得进水内套325的第四过孔326移动到第二环形卡板324的上方并与进水管320内部连通，所以水就通过第四过孔326、进水内套325被吸入到了水体管352中，然后第二电磁阀327、气泵36关闭，水体管352中就采集到了水样；
其中，在第二电磁阀327开启前，第二弹簧323是一直抵顶着进水内套325，进水内套325上的第四过孔326位于第二环形卡板324的下方，这样进水内套325上起到阻拦水体的作用，避免第二电磁阀327出现漏水的情况，而导致采集到“错误”的水样。
再者，进水管320的上端通过第二防水圈321插接在水体管352的下端内，当操作人员将水体管352从水体采集设备3拆卸下来时，打开外壳体31的前门板(未示出)，将进水管320相对进水筒319向下转动，这样进水管320和第二防水圈321就逐步的从水体管352的下端旋出来了，然后将竖直单元板351从两个竖直板317内拉出来，将水体管352从竖直单元板351的竖直孔354取出来。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了进水管320、进水座322、第二弹簧323、第二环形卡板324以及进水内套325，一方面，可以避免在第二电磁阀327出现漏水的情况，而导致采集到“错误”的水样；另一方面，方便了水体管352的拆卸，水体管352为直筒型的，方便操作人员后续的清洁处理。
在一个实施例中，所述第一卡筒363的内壁设置有第三凹槽366，所述第三凹槽366内设置有弹性环367，所述水体管352套接在所述弹性套367内。
上述技术方案的工作原理：第一卡筒363可以水体管352固定住，具体地，在第一卡筒363的内壁上开设了第三凹槽366，并在第三凹槽366内安装了弹性环367，这样第一卡筒363实现了对水体管352的固定。
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本实施例中提供了第三凹槽366、弹性环367的结构，实现了第一卡筒363对水体管352的固定，结构简单，弹性环367实现了柔性固定，固定效果好，
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (11)

1.一种基于物联网的水体采集装置，其特征在于，包括：
手持终端设备(2)、水体采集设备(3)，所述手持终端设备(2)、所述水体采集设备(3)分别与远程控制中心(1)通讯连接；
其中，所述水体采集设备(3)位于水中，所述水体采集设备(3)包括外壳体(31)、水样分析器(32)、控制模块(33)以及采集机构；所述采集机构用于提取水体；所述水样分析器(32)用于监测所述采集机构提取的水体；所述控制模块(33)分别与所述水样分析器(32)、所述采集机构电连接，并与所述远程控制中心(1)通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述对不同的水样分析器筛选过程包括具体步骤如下：
步骤A1，根据以下公式构建所述不同的水样分析器的属性数据：
Figure FDA0002485906700000011
其中，X代表不同的水样分析器属性的总数据，x1代表属性检测速度，x2代表属性材料，x3代表属性价格，m代表收集的水样分析器的属性数据的数量。
步骤A2，根据以下公式求出不同水样分析器的属性选取每种水样分析器的概率值：
Figure FDA0002485906700000012
其中，q＝cj代表当cj为一种水样分析器的类型，q代表此类型，这里水样分析器类型有pH计和溶氧分析仪两种，X(i)＝x(i)代表不同的水样分析器的属性对应的数据，Q代表根据不同水样分析器的属性选取每种水样分析器类型的概率值，p代表概率值，p(q＝cj)水样分析器类型有俩中，当从俩中类型中指定一种类型，此时p(q＝cj)＝50％；
步骤A3，根据以下公式求出基于不同水样分析器的属性选取每种水样分析器的类型：
Y＝argmax(Q)
其中，argmax代表取最大值，Y代表取概率最大值所对应的水样分析器的类型，Q代表根据不同水样分析器的属性选取每种水样分析器类型的概率值。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述外壳体(31)内设置有第一平置隔板(311)，所述第一平置隔板(311)上方为第一舱体(312)、下方为第二舱体(313)，所述水样分析器(32)、所述控制模块(33)均设置在所述第一舱体(312)内，所述采集机构设置在所述第二舱体(313)内，所述第二舱体(313)内还设置有第二平置隔板(314)，所述第二平置隔板(314)的上方为上舱体(315)，下方为下舱体(316)，所述下舱体(316)内设置有多个竖直板(317)；
所述采集机构包括多个采集单元(35)和气泵(36)，所述气泵(36)设置在所述上舱体(315)之间并与所述控制模块(33)电连接，所述采集单元(35)设置在两个所述竖直板(317)之间并与所述气泵(36)连通。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述控制模块内包括中央处理器、数据处理模块、水位监测模块、第一远距通讯模块以及电源模块，所述水样分析器、所述气泵、所述水位监测模块的输出端与所述数据处理模块的输入端电连接，所述数据处理模块的输出端与所述中央处理器的输入端电连接，所述中央处理器的输出端与所述第一远距通讯模块的输入端电连接，所述中央处理器、所述数据处理模块、所述水位监测模块和所述第一远距通讯模块的输入端均与所述电源模块的输出端电连接，所述第一远距通讯模块的输入端与所述远程控制中心输出端无线连接。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述远程控制中心设置有第二远距通讯模块，所述手持终端设备内设置有第三远距通讯模块，所述第二远距通讯模块、所述第三远距通讯模块无线通信连接。
6.根据权利要求3所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述采集单元(35)包括竖直单元板(351)、水体管(352)，所述竖直单元板(351)的两个表面均设置有第一卡板(353)，所述竖直板(317)的表面上设置有第一凹槽(318)，所述第一卡板(353)滑动地设置在所述第一凹槽(318)内，所述竖直单元板(351)内设置有竖直孔(354)，所述水体管(352)通过第一卡接机构设置在所述竖直孔(354)内，所述气泵(36)与所述水体管(352)连通，所述水体管(352)通过第二卡接机构与所述水样分析器(32)连接。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述第一卡接机构包括第二凹槽(361)、第一环形卡板(362)以及第一卡筒(363)，所述第二凹槽(361)设置在所述竖直孔(354)的内壁上并呈环形，所述第一环形卡板(362)设置在所述第二凹槽(361)内，所述第一环形卡板(362)设置有第一过孔，所述第一卡筒(363)套接在所述水体管(352)上并与所述竖直孔(354)的内壁阻尼连接，所述水体管(352)的下端穿过所述第一过孔，使得所述第一卡筒(363)位于所述第一环形卡板(362)上。
8.根据权利要求6所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述第二卡接机构包括上卡座(371)、下卡座(372)、第一弹簧(373)以及第二卡筒(374)，所述第二卡筒(374)的下端穿过所述第一平置隔板(311)、所述第二平置隔板(314)并延伸至选择性地插接在所述水体管(352)内，所述上卡座(371)设置在所述第一平置隔板(311)的下表面并套接在所述第二卡筒(374)上，所述下卡座(372)设置在所述第二平置隔板(314)上并套接在所述第二卡筒(374)上，所述第二卡筒(374)与所述下卡座(372)固定连接，所述第一弹簧(373)设置在所述上卡座(371)、所述下卡座(372)之间并套接在第二卡筒(374)上，所述第一弹簧(373)的上端抵顶所述上卡座(371)，下端抵顶所述下卡座(372)；
所述第二卡筒(374)的下端设置有底座(380)，所述底座(380)上设置有第二过孔和水样分析模块(38)，所述水样分析模块(38)与所述水样分析器(32)电连接；所述气泵(36)通过带有第一电磁阀(365)的抽气管(364)与所述第二过孔连接，所述第一电磁阀(365)与所述控制模块(33)电连接，所述抽气管(364)的上端与所述气泵(36)连接，所述抽气管(364)的下端穿过所述第二卡筒(374)并延伸至与所述第二过孔连接。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述第二卡筒(374)包括上卡筒(375)、中间柔性管(376)以及下卡筒(377)，所述上卡筒(375)设置在所述第一舱体(312)内，所述中间柔性管(376)设置在所述上舱体(315)内，所述下卡筒(377)选择性地插接在所述水体管(352)内，所述下卡筒(377)靠近其下端的部位设置有第一防水圈(378)，所述第一防水圈(378)与所述水体管(352)密封连接，所述底座(380)设置在所述下卡筒(377)的下端，所述中间柔性管(376)的上端与所述上卡筒(375)的下端连接，所述中间柔性管(376)的下端与所述下卡筒(377)的上端连接，所述第一弹簧(373)套在所述中间柔性管(376)上，所述抽气管(364)穿设在所述中间柔性管(376)内。
10.根据权利要求6所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述外壳体(31)的底板上设置有与所述水体管(352)对应的进水孔(318)，所述进水孔(318)内设置有进水筒(319)，所述进水筒(319)内螺接有进水管(320)，所述进水管(320)的上端通过第二防水圈(321)选择性地插接在所述水体管(352)的下端内，所述进水管(320)内设置有进水座(322)、第二弹簧(323)、第二环形卡板(324)以及进水内套(325)，所述进水座(322)设置在所述进水管(320)的上端，所述第二环形卡板(324)设置在所述进水管(320)的中部，所述第二环形卡板(324)内设置有第三过孔，所述进水内套(325)滑动地设置在所述第三过孔，所述进水内套(325)的中部设置有第四过孔(326)，所述第二弹簧(323)的上端与所述进水座(322)连接，下端与所述进水内套(325)的上端连接，所述进水管(320)的下端设置有第二电磁阀(327)和阻拦网(328)。
11.根据权利要求5所述的基于物联网的水体采集装置，其特征在于，所述第一卡筒(363)的内壁设置有第三凹槽(366)，所述第三凹槽(366)内设置有弹性环(367)，所述水体管(352)套接在所述弹性套(367)内。
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CN112485397A (zh) * 2020-11-20 2021-03-12 朱旭辉 一种基于物联网环境监测用水体检测设备

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