CN111483560B - 一种用于水样采集的无人监测船及其采样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水样采集的无人监测船及其采样方法，属于无人监测船领域，一种用于水样采集的无人监测船及其采样方法，同时通过密封环和防水帘的双重密封防护，不易因渗水事故而影响监测船船体的正常水体采集，在将自动采样装置从不锈钢制安装台内取出时，清洗套会对自动采样装置表面进行清洗，其中多个毛细清洗纤维之间相互交错形成多个小空间，毛细清洗纤维之间形成小空间可以锁住从自动采样装置表面清洗下来的污水，避免污水对自动采样装置表面造成二次污染，增加清洗套的清洗效，果可以实现大幅减小自动采样装置上沾附的污染水体，使自动采样装置不易散发恶臭，不易对技术人员的正常取样和后续化验工作造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及无人监测船领域，更具体地说，涉及一种用于水样采集的无人监测船及其采样方法。
背景技术
随着国民经济的高速发展，工农业生产造成的水资源污染事件频繁发生，导致多地出现饮水紧张的局面，并且频发与水污染相关的疾病。高效便捷、科学经济地对水质进行检测，有利于有关部门及时有效地控制水污染，让人们的身体健康得到有效的保障。水质采样是水质检测工作的基础，科学合理、安全高效地获取样品直接决定了水质检测工作的成本、安全性、消耗时间等。
在公开号为CN106441993B的中国发明中，公开了《一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备》，包括台架、回转装置、搅拌装置和存储装置四部分；所述回转装置由回转支撑、回转电机和传动机构组成；所述搅拌装置由电动缸、仓盖、搅拌轴、仓桶、出水口、集水器和伺服电机组成；所述存储装置由存储瓶、瓶仓和显示屏组成，达到了：采用计算机控制水样的采集、搅拌、换瓶和存储等操作，操作便捷、精度高、安全性好；显示屏直接显示试验全过程的采集参数、待测量指标、设备相关参数等数值；利用回转装置实现仓筒的高精度缓慢旋转，实现出水口与仓储瓶的精准定位，水样收集效率高；采用伺服电机带动搅拌轴旋转，其转速可控、搅拌均匀充分，大大提高现场PH和溶解氧指标检测的合理准确性；集水器带有便捷显示窗可直观反应水质采集时深度及流量；根据仓桶液面高度利用电动缸实时调整搅拌轴底板高度，提高出水效率。综上所述，本实用新型结构紧凑、占地面积小、精度好、效率高安全性好，实现了多个试样瓶的自动化采集，大大节约了试验操作时间，降低了操作人员的工作强度的有益效果
除了工业和农业生产造成污染外，水资源污染的最主要来源便是人类生活用水的污染，由于生活用水通常包含较多的有机质，极易造成水体富营养化，易造成藻类爆发，而藻类爆发的水体通常伴随有恶臭，而自动取样装置极易在取样过程中沾染到上述水体，技术人员在从自动取样装置中取出样品时，极易因自动取样装置散发的恶臭而影响正常取样和后续化验工作。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于水样采集的无人监测船及其采样方法，它可以实现大幅减小自动取样装置上沾附的污染水体，使自动取样装置不易散发恶臭，不易对技术人员的正常取样和后续化验工作造成影响。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种用于水样采集的无人监测船，包括监测船船体，所述监测船船体内固定连接有动力模块，所述监测船船体上开凿有采样通孔，所述监测船船体上固定连接有与采样通孔相匹配的不锈钢制安装台，且动力模块和不锈钢制安装台分别位于监测船船体的两端，所述不锈钢制安装台内插接有自动采样装置，所述采样通孔上端开凿有一堆定位槽，所述自动采样装置的侧壁上固定连接有一对与定位槽相匹配的采样装置耳块，所述自动采样装置与采样通孔内壁之间固定连接有密封环，且密封环与采样通孔内壁固定连接，所述不锈钢制安装台的内壁上固定连接有防水帘，且自动采样装置贯穿防水帘，所述自动采样装置的外侧套接有磁制固定环，且磁制固定环位于采样通孔内，所述磁制固定环上固定连接有一对固定环耳块，两个所述固定环耳块分别位于两个把手槽的下侧，所述磁制固定环与自动采样装置之间连接有清洗套，且清洗套与磁制固定环固定连接，可以实现大幅减小自动采样装置上沾附的污染水体，使自动采样装置不易散发恶臭，不易对技术人员的正常取样和后续化验工作造成影响。
进一步的，所述密封环包括密封胶环，所述密封胶环内开凿有弹性空腔，所述弹性空腔内填充有多个弹性球，弹性空腔和弹性球的设计可以大幅增加密封环的弹性，使密封环整体与自动采样装置更加贴合，增加密封环的密封效果。
进一步的，所述弹性球为多个不规则的球体组成，其大小和形状均不完全相同，进一步增加密封环整体的弹性，增加密封环的密封效果。
进一步的，所述采样装置耳块上开凿把手槽，所述把手槽的内壁上开凿有防滑纹，方便技术人员搬运自动采样装置，同时也方便技术人员从不锈钢制安装台内将自动采样装置取出。
进一步的，所述防水帘包括安装环，且安装环与采样通孔内壁固定连接，所述安装环内固定连接有扇形胶条，所述扇形胶条内插接有预埋杆，且预埋杆与安装环固定连接，预埋杆可以增加扇形胶条的整体强度，使扇形胶条与安装环连接处不易因形变而发生根部断裂。
进一步的，所述预埋杆的外壁固定连接有强化纤维，且强化纤维均匀交错分布在扇形胶条内，大幅增加扇形胶条整体的强度，使扇形胶条不易因形变而发生表皮脱落或者碎裂，使扇形胶条易于保持完整，增加防水帘整体的水密性。
进一步的，所述扇形胶条的表面沾附有疏水油脂，减小相邻扇形胶条之间的摩擦力，在没有外力作用下，使防水帘易于回复原型，同时疏水油脂具有较好的防水效果，不易影响防水帘整体的防水效果。
进一步的，所述清洗套包括多根主纤维，所述主纤维的外壁固定连接多个毛细清洗纤维，所述主纤维选用直径较大的弹性纤维制成，所述毛细清洗纤维选用直径较小的弹性纤维制成，其中主纤维用于维持清洗套整体的形体，而毛细清洗纤维则用于清洗自动采样装置沾附的污染水体。
进一步的，多个所述主纤维之间各不相连，多个所述毛细清洗纤维之间相互交错形成多个小空间，毛细清洗纤维之间形成小空间可以锁住从自动采样装置表面清洗下来的污水，避免污水对自动采样装置表面造成二次污染，增加清洗套的清洗效果。
进一步的，一种用于水样采集的无人监测船的采样方法，其主要步骤包括：
S1、采样准备，对自动采样装置和磁制固定环内部进行清洗，并根据采样水质的特点，向自动采样装置内加入适量的保存剂，将监测船船体、自动采样装置和磁制固定环运送到水样采集地点，一次将磁制固定环和自动采样装置插入采样通孔内，完成采样准备工作；
S2、水体采样，将完成安装的监测船船体推入到采样水体内，在动力模块的控制下将监测船船体运送到指定的采样位置，由自动采样装置进行自动采样，在采样水体多个采样位置的水体均采样完毕后，动力模块重新将监测船船体运送到采样水体岸边；
S3、水样处理，将自动采样装置从不锈钢制安装台内取出，由于磁制固定环与不锈钢制安装台之间的吸附作用，在上述过程中不锈钢制安装台不会移动，此时自动采样装置表面在清洗套的作用下，污水和蓝藻等污物会被清洗下来，同时由于清洗套内部的特殊结构，被清洗下来的污水和蓝藻等污物不易重新沾附到自动采样装置表面上；
S4、后续处理，将磁制固定环从不锈钢制安装台内取出，并利用清水对清洗套进行冲刷清洗，防止污水和蓝藻的污物对清洗套进行侵蚀，方便后续重复使用。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案通过动力模块和不锈钢制安装台的对称设计，使监测船船体整体的中心保持平衡，不易在监测船船体进行水样采集的过程中发生侧翻事故，同时通过密封环和防水帘的双重密封防护，大幅增加采样通孔与自动采样装置之间的密封性，在监测船船体进行采样的过程中，不易因渗水事故而影响监测船船体的正常水体采集，最后在将自动采样装置从不锈钢制安装台内取出时，清洗套会对自动采样装置表面进行清洗，其中多个毛细清洗纤维之间相互交错形成多个小空间，毛细清洗纤维之间形成小空间可以锁住从自动采样装置表面清洗下来的污水，避免污水对自动采样装置表面造成二次污染，增加清洗套的清洗效，果可以实现大幅减小自动采样装置上沾附的污染水体，使自动采样装置不易散发恶臭，不易对技术人员的正常取样和后续化验工作造成影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明主要结构的爆炸图；
图3为本发明的安装台处的正面剖视图；
图4为图3中A处的结构示意图；
图5为图3中B处的结构示意图；
图6为本发明的防水帘的结构示意图；
图7为本发明的清洗套的结构示意图。
图中标号说明：
1监测船船体、2动力模块、3采样通孔、4不锈钢制安装台、5自动采样装置、6定位槽、7采样装置耳块、8把手槽、9密封环、901密封胶环、902弹性空腔、903弹性球、10防水帘、1001安装环、1002扇形胶条、1003预埋杆、1004强化纤维、11磁制固定环、12固定环耳块、13清洗套、1301主纤维、1302毛细清洗纤维。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3和图5，一种用于水样采集的无人监测船，包括监测船船体1，监测船船体1内固定连接有动力模块2，监测船船体1上开凿有采样通孔3，监测船船体1上固定连接有与采样通孔3相匹配的不锈钢制安装台4，且动力模块2和不锈钢制安装台4分别位于监测船船体1的两端，易于保持监测船船体1内载荷平衡，不易因监测船船体1内载荷分布不均而造成监测船船体1在采样过程侧翻，不锈钢制安装台4内插接有自动采样装置5，采样通孔3上端开凿有一堆定位槽6，自动采样装置5的侧壁上固定连接有一对与定位槽6相匹配的采样装置耳块7，自动采样装置5与采样通孔3内壁之间固定连接有密封环9，且密封环9与采样通孔3内壁固定连接，不锈钢制安装台4的内壁上固定连接有防水帘10，且自动采样装置5贯穿防水帘10，密封环9与防水帘10之间留有足够的缓冲空间可供防水帘10形变，自动采样装置5的外侧套接有磁制固定环11，且磁制固定环11位于采样通孔3内，磁制固定环11上固定连接有一对固定环耳块12，两个固定环耳块12分别位于两个把手槽8的下侧，磁制固定环11与自动采样装置5之间连接有清洗套13，且清洗套13与磁制固定环11固定连接，可以实现大幅减小自动采样装置5上沾附的污染水体，使自动采样装置5不易散发恶臭，不易对技术人员的正常取样和后续化验工作造成影响。
特别的监测船船体1内包括控制模块、能源模块和动力输出装置，其中控制模块可以控制动力输出装置的开启和关闭及其输出功率，用以控制监测船船体1的运动，而能源模块则为控制模块和动力输出装置进行能源供给，上述具体结构均为本领域技术人员公知技术，故在此不做赘述。
请参阅图4-5，密封环9包括密封胶环901，密封胶环901内开凿有弹性空腔902，弹性空腔902内填充有多个弹性球903，弹性空腔902和弹性球903的设计可以大幅增加密封环9的弹性，使密封环9整体与自动采样装置5更加贴合，增加密封环9的密封效果，弹性球903为多个不规则的球体组成，其大小和形状均不完全相同，进一步增加密封环9整体的弹性，增加密封环9的密封效果，采样装置耳块7上开凿把手槽8，把手槽8的内壁上开凿有防滑纹，方便技术人员搬运自动采样装置5，同时也方便技术人员从不锈钢制安装台4内将自动采样装置5取出。
请参阅图6，防水帘10包括安装环1001，且安装环1001与采样通孔3内壁固定连接，安装环1001内固定连接有扇形胶条1002，扇形胶条1002内插接有预埋杆1003，且预埋杆1003与安装环1001固定连接，预埋杆1003可以增加扇形胶条1002的整体强度，使扇形胶条1002与安装环1001连接处不易因形变而发生根部断裂，预埋杆1003的外壁固定连接有强化纤维1004，且强化纤维1004均匀交错分布在扇形胶条1002内，大幅增加扇形胶条1002整体的强度，使扇形胶条1002不易因形变而发生表皮脱落或者碎裂，使扇形胶条1002易于保持完整，增加防水帘10整体的水密性，扇形胶条1002的表面沾附有疏水油脂，减小相邻扇形胶条1002之间的摩擦力，在没有外力作用下，使防水帘10易于回复原型，同时疏水油脂具有较好的防水效果，不易影响防水帘10整体的防水效果。
请参阅图7，清洗套13包括多根主纤维1301，主纤维1301的外壁固定连接多个毛细清洗纤维1302，主纤维1301选用直径较大的弹性纤维制成，毛细清洗纤维1302选用直径较小的弹性纤维制成，其中主纤维1301用于维持清洗套13整体的形体，而毛细清洗纤维1302则用于清洗自动采样装置5沾附的污染水体，多个主纤维1301之间各不相连，多个毛细清洗纤维1302之间相互交错形成多个小空间，毛细清洗纤维1302之间形成小空间可以锁住从自动采样装置5表面清洗下来的污水，避免污水对自动采样装置5表面造成二次污染，增加清洗套13的清洗效果。
一种用于水样采集的无人监测船的采样方法，其主要步骤包括：
S1、采样准备，对自动采样装置5和磁制固定环11内部进行清洗，并根据采样水质的特点，向自动采样装置5内加入适量的保存剂，将监测船船体1、自动采样装置5和磁制固定环11运送到水样采集地点，一次将磁制固定环11和自动采样装置5插入采样通孔3内，如图1所示的状态，完成采样准备工作；
S2、水体采样，将完成安装的监测船船体1推入到采样水体内，在动力模块2的控制下将监测船船体1运送到指定的采样位置，由自动采样装置5进行自动采样，在采样水体多个采样位置的水体均采样完毕后，动力模块2重新将监测船船体1运送到采样水体岸边；
S3、水样处理，将自动采样装置5从不锈钢制安装台4内取出，由于磁制固定环11与不锈钢制安装台4之间的吸附作用，在上述过程中不锈钢制安装台4不会移动，此时自动采样装置5表面在清洗套13的作用下，污水和蓝藻等污物会被清洗下来，同时由于清洗套13内部的特殊结构，被清洗下来的污水和蓝藻等污物不易重新沾附到自动采样装置5表面上；
S4、后续处理，将磁制固定环11从不锈钢制安装台4内取出，并利用清水对清洗套13进行冲刷清洗，防止污水和蓝藻的污物对清洗套13进行侵蚀，方便后续重复使用。
本方案通过动力模块2和不锈钢制安装台4的对称设计，使监测船船体1整体的中心保持平衡，不易在监测船船体1进行水样采集的过程中发生侧翻事故，同时通过密封环9和防水帘10的双重密封防护，大幅增加采样通孔3与自动采样装置5之间的密封性，在监测船船体1进行采样的过程中，不易因渗水事故而影响监测船船体1的正常水体采集，最后在将自动采样装置5从不锈钢制安装台4内取出时，清洗套13会对自动采样装置5表面进行清洗，其中多个毛细清洗纤维1302之间相互交错形成多个小空间，毛细清洗纤维1302之间形成小空间可以锁住从自动采样装置5表面清洗下来的污水，避免污水对自动采样装置5表面造成二次污染，增加清洗套13的清洗效，果可以实现大幅减小自动采样装置5上沾附的污染水体，使自动采样装置5不易散发恶臭，不易对技术人员的正常取样和后续化验工作造成影响。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于水样采集的无人监测船，包括监测船船体(1)，其特征在于：所述监测船船体(1)内固定连接有动力模块(2)，所述监测船船体(1)上开凿有采样通孔(3)，所述监测船船体(1)上固定连接有与采样通孔(3)相匹配的不锈钢制安装台(4)，且动力模块(2)和不锈钢制安装台(4)分别位于监测船船体(1)的两端，所述不锈钢制安装台(4)内插接有自动采样装置(5)，所述采样通孔(3)上端开凿有一堆定位槽(6)，所述自动采样装置(5)的侧壁上固定连接有一对与定位槽(6)相匹配的采样装置耳块(7)，所述采样装置耳块(7)上开凿把手槽(8)，所述把手槽(8)的内壁上开凿有防滑纹，所述自动采样装置(5)与采样通孔(3)内壁之间固定连接有密封环(9)，且密封环(9)与采样通孔(3)内壁固定连接，所述不锈钢制安装台(4)的内壁上固定连接有防水帘(10)，且自动采样装置(5)贯穿防水帘(10)，所述自动采样装置(5)的外侧套接有磁制固定环(11)，且磁制固定环(11)位于采样通孔(3)内，所述磁制固定环(11)上固定连接有一对固定环耳块(12)，两个所述固定环耳块(12)分别位于两个把手槽(8)的下侧，所述磁制固定环(11)与自动采样装置(5)之间连接有清洗套(13)，且清洗套(13)与磁制固定环(11)固定连接，所述清洗套(13)包括多根主纤维(1301)，所述主纤维(1301)的外壁固定连接多个毛细清洗纤维(1302)，所述主纤维(1301)选用直径较大的弹性纤维制成，所述毛细清洗纤维(1302)选用直径较小的弹性纤维制成，多个所述主纤维(1301)之间各不相连，多个所述毛细清洗纤维(1302)之间相互交错形成多个小空间。
2.根据权利要求1所述的一种用于水样采集的无人监测船，其特征在于：所述密封环(9)包括密封胶环(901)，所述密封胶环(901)内开凿有弹性空腔(902)，所述弹性空腔(902)内填充有多个弹性球(903)。
3.根据权利要求2所述的一种用于水样采集的无人监测船，其特征在于：所述弹性球(903)为多个不规则的球体组成，其大小和形状均不完全相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于水样采集的无人监测船，其特征在于：所述防水帘(10)包括安装环(1001)，且安装环(1001)与采样通孔(3)内壁固定连接，所述安装环(1001)内固定连接有扇形胶条(1002)，所述扇形胶条(1002)内插接有预埋杆(1003)，且预埋杆(1003)与安装环(1001)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于水样采集的无人监测船，其特征在于：所述预埋杆(1003)的外壁固定连接有强化纤维(1004)，且强化纤维(1004)均匀交错分布在扇形胶条(1002)内。
6.根据权利要求4所述的一种用于水样采集的无人监测船及，其特征在于：所述扇形胶条(1002)的表面沾附有疏水油脂。
7.根据权利要求1所述的一种用于水样采集的无人监测船的采样方法，其特征在于：其主要步骤包括：
S1、采样准备，对自动采样装置(5)和磁制固定环(11)内部进行清洗，并根据采样水质的特点，向自动采样装置(5)内加入适量的保存剂，将监测船船体(1)、自动采样装置(5)和磁制固定环(11)运送到水样采集地点，依次将磁制固定环(11)和自动采样装置(5)插入采样通孔(3)内，完成采样准备工作；
S2、水体采样，将完成安装的监测船船体(1)推入到采样水体内，在动力模块(2)的控制下将监测船船体(1)运送到指定的采样位置，由自动采样装置(5)进行自动采样，在采样水体多个采样位置的水体均采样完毕后，动力模块(2)重新将监测船船体(1)运送到采样水体岸边；
S3、水样处理，将自动采样装置(5)从不锈钢制安装台(4)内取出，由于磁制固定环(11)与不锈钢制安装台(4)之间的吸附作用，在上述过程中不锈钢制安装台(4)不会移动，此时自动采样装置(5)表面在清洗套(13) 的作用下，污水和蓝藻等污物会被清洗下来，同时由于清洗套(13)内部的特殊结构，被清洗下来的污水和蓝藻等污物不易重新沾附到自动采样装置(5)表面上；
S4、后续处理，将磁制固定环(11)从不锈钢制安装台(4)内取出，并利用清水对清洗套(13)进行冲刷清洗。
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