CN111595909A - 一种水质即时检测浮体及水质即时检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水质即时检测浮体及水质即时检测方法,包括机架、浮力支撑物和水质检测单元;机架上设置有仓罩、总控制器和太阳能发电系统;水质检测单元包括检测箱、水质检测传感器和深度可调进水动力装置;检测箱底部具有进水口和出水口;水质检测传感器竖向插入检测箱中;深度可调进水动力装置的出水端与检测箱的进水口对接;深度可调进水动力装置具有多个进水孔,多个进水孔竖向并排排列设置,深度可调进水动力装置通过调节自身姿态通过单个进水孔将水泵送至检测箱内。本发明能够实现对水的电导性指标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个参量进行即时性的检测,而且还能够测量不同深度的水的水质情况,检测全面、准确、可靠。
Description
技术领域
本发明属于水质检测技术领域,尤其涉及一种水质即时检测浮体及水质即时检测方法。
背景技术
现有用于水质检测的设备具有以下不足:
一、水质检测项目参数单一,无法获取所检测水域较为全面的水质情况;
二、水质检测误差较大,给后续的水质治理、水资源开发带来不利;
三、其大多采用固定安装方式进行既定区域的水质检测,一方面具有检测范围受限的缺陷,另一方面为了扩大检测范围也会导致投入成本大大增加。
基于上述理由,本发明设计了一种水质即时检测浮体,能够实现对水的电导性指标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个参量进行即时性的检测,而且还能够测量不同深度的水的水质情况,检测全面、准确、可靠。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种水质即时检测浮体及水质即时检测方法,能够实现对水的电导性指标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个参量进行即时性的检测,而且还能够测量不同深度的水的水质情况,检测全面、准确、可靠。
技术方案:为实现上述目的,本发明的一种水质即时检测浮体,包括机架、浮力支撑物和水质检测单元;所述机架通过浮力支撑物提供浮力支撑漂浮于水面上,所述机架上设置有仓罩、总控制器和太阳能发电系统;所述水质检测单元包括检测箱、水质检测传感器和深度可调进水动力装置;所述检测箱固设于机架上,其底部具有进水口和出水口;所述水质检测传感器竖向插入检测箱中;所述深度可调进水动力装置的出水端与检测箱的进水口对接;所述深度可调进水动力装置具有多个进水孔,多个所述进水孔竖向并排排列设置,所述深度可调进水动力装置通过调节自身姿态通过单个所述进水孔将水泵送至检测箱内。
进一步地,所述深度可调进水动力装置包括内固定导水管、外活动套管、外螺纹旋接部内螺纹旋接部、上密封套圈、下密封套圈、小型潜水泵、齿轮、齿柱和伺服电机;所述进水口安装有进水电动阀,所述出水口安装有出水电动阀,所述内固定导水管的上管端通过进水电动阀与检测箱的进水口对接,且内固定导水管的下管端封堵;所述内固定导水管同心部分插入外活动套管内,所述外螺纹旋接部固设于内固定导水管外周,所述内螺纹旋接部固设于外活动套管顶端,所述外活动套管通过外螺纹旋接部与内螺纹旋接部的螺纹配合旋接在内固定导水管上;所述外活动套管上连通设置有进水管,所述小型潜水泵安装于进水管上;所述上密封套圈和下密封套圈均固设于外活动套管内,且上密封套圈和下密封套圈均接触摩擦套设于内固定导水管外周,所述上密封套圈与下密封套圈配合对内固定导水管与外活动套管之间的夹缝限位构成环形腔,所述进水管与环形腔导通;所述齿轮套固于内螺纹旋接部上,所述齿柱通过伺服电机竖向设置于检测箱底部,且齿柱与齿轮相啮合;
所述进水孔位于内固定导水管的管壁上,所述伺服电机通过齿传动带动所述外活动套管轴向旋转,使得所述外活动套管相对内固定导水管竖向移动以调节环形腔的高度;
所述环形腔与其中一个进水孔导通状态下,所述上密封套圈以及下密封套圈覆盖封堵其余所述进水孔。
进一步地,所述齿轮的齿的两侧嵌设有滚珠。
进一步地,所述检测箱顶部设置有开口朝下的U型溢出管,所述U型溢出管的其中一端与检测箱的内顶部连通;所述检测箱的内底部设置有洗刷搅拌机构,所述洗刷搅拌机构用于对洗刷检测箱内部以及水质检测传感器进行洗刷;所述洗刷搅拌机构包括小型电机、清洁刷和搅拌叶,所述清洁刷通过小型电机呈正对水质检测传感器的姿态设置于检测箱内底部,若干所述搅拌叶均布于清洁刷的刷柄侧面;所述检测箱顶部设置有用于驱动水质检测传感器竖向滑移的电动推杆。
进一步地,还包括距离传感器和气驱动动力装置;所述水质检测单元为四个,分别设置于机架的四周侧;所述距离传感器与检测箱一一对应,且距离传感器安装于所述检测箱与机架相对立的箱侧面;所述气驱动动力装置包括气泵、导气管道和排气头;所述气泵安装于机架上,与气泵对接的所述导气管道竖直朝下贯穿机架并与位于机架下方的所述排气头对接;所述排气头为正四棱柱状的中空壳体结构,其四个竖棱处分别竖向布置有多个排气口,所述排气头内部设置有四块隔板,四块所述隔板将排气头的内部空间分隔成一个中间中空部和四个侧中空部,所述导气管道与中间中空部导通,所述侧中空部与排气口一一对应连通,每块所述隔板上均安装有排气电动阀,所述排气电动阀与与其同侧的所述距离传感器一一对应。
进一步地,还包括地面远程控制室,所述总控制器通过网络与地面远程控制室信号传输连接,且总控制器内置GPS定位模块;
所述仓罩包括从上到下一体成型的正棱台状仓罩和倒棱台状仓罩,所述正棱台状仓罩与倒棱台状仓罩之间通过设置的支撑平板隔开;所述总控制器、太阳能发电系统的控制器和蓄电池均位于正棱台状仓罩内,所述太阳能发电系统的光伏板铺设于正棱台状仓罩的斜面以及顶面;所述气泵位于倒棱台状仓罩内,所述倒棱台状仓罩的四周侧面开设有通气孔;
所述小型潜水泵、伺服电机、进水电动阀、出水电动阀、小型电机、气泵、排气电动阀、水质检测传感器均通过所述总控制器控制;水质检测传感器的信号发送端以及距离传感器的信号发送端分别与所述总控制器的信号接收端连接;所述蓄电池为总控制器、距离传感器、水质检测传感器、小型潜水泵、伺服电机、进水电动阀、出水电动阀、小型电机、气泵以及排气电动阀供电。
进一步地,所述水质检测传感器包括电导率传感器、PH传感器、ORP传感器和浊度传感器。
一种水质即时检测浮体的水质即时检测方法,具体包括以下两个步骤:
步骤S1:清洗作业,保证水质检测准确性,具体操作如下:
S1.1)启动伺服电机,伺服电机通过齿传动带动外活动套管轴向旋转,使得外活动套管相对内固定导水管竖向移动至使环形腔与所需检测深度对应的进水孔位置处,此时,环形腔与该进水孔导通,其余进水孔被上密封套圈和下密封套圈覆盖封堵;
S2.2)总控制器控制水质检测传感器断电,然后依次关闭出水电动阀、打开进水电动阀、启动小型潜水泵,通过小型潜水泵将水持续泵入检测箱内,流经内固定导水管的水对内固定导水管进行冲洗,启动小型电机,小型电机驱动清洁刷和搅拌叶旋转,与此同时,电动推杆带动水质检测传感器竖向下移至接触清洁刷的刷毛,清洁刷对水质检测传感器进行洗刷,搅拌叶搅拌水对检测箱的内部进行冲洗,多余的水持续从U型溢出管溢出;
整个清洗作业维持在0.5~1min之间;
清洗完成后,关闭小型电机、小型潜水泵以及进水电动阀,电动推杆带动水质检测传感器复位,打开出水电动阀将检测箱内残留的水全部排出;
步骤S2:水质即时性检测作业,帮助地面远程控制室获取所检测水域的水质情况,具体操作如下:
S2.1)启动伺服电机,伺服电机通过齿传动带动外活动套管轴向旋转,使得外活动套管相对内固定导水管竖向移动至使环形腔与所需检测深度对应的进水孔位置处,此时,环形腔与该进水孔导通,其余进水孔被上密封套圈和下密封套圈覆盖封堵;
S2.2)关闭出水电动阀,打开进水电动阀,启动小型潜水泵,通过小型潜水泵将水泵入检测箱内,检测箱内水满后即关闭进水电动阀和小型潜水泵;
S2.3)总控制器控制水质检测传感器通电进行水质检测,水质检测传感器将检测结果发送至总控制器,总控制器再将检测结果发送至地面远程控制室,与此同时,总控制器内置的GPS定位模块发送水质检测的实时位置至地面远程控制室;在水质检测传感器中,电导率传感器对水的电导性指标进行检测,PH传感器对水的酸碱度指标进行检测、ORP传感器对水的ORP指标进行检测,浊度传感器对水的浑浊度指标进行检测;
整个水质即时性检测作业每隔0.5小时或1小时执行一次;
水质检测完成后,打开出水电动阀将检测箱的水全部排出。
进一步地,距离传感器实时检测与前方障碍物的距离,当前方障碍物相距与此距离传感器对应的检测箱的距离达到极限安全距离时,总控制器控制气泵启动,并控制与此距离传感器对应的排气电动阀打开,气体从排气口吹出反推整个水质即时检测浮体移动远离障碍物。
有益效果:本发明的一种水质即时检测浮体及水质即时检测方法,有益效果如下:
1)本发明能够实现对水的电导性指标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个参量进行即时性的检测,而且还能够测量不同深度的水的水质情况,检测全面、准确、可靠;
2)本发明的水质即时检测方法布局合理,完全自动化操作,适于河流、湖泊、污水水域等的水质检测,适用范围及广。
附图说明
附图1为本发明的整体结构示意图;
附图2为本发明的俯视图;
附图3为水质检测单元的整体结构示意图;
附图4为水质检测单元的部分结构剖开状态下的结构示意图;
附图5为齿轮的结构示意图;
附图6为机架、仓罩内部、太阳能发电系统以及气驱动动力装置的结构示意图;
附图7为排气头的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示,一种水质即时检测浮体,包括机架1、浮力支撑物2和水质检测单元3;所述机架1通过浮力支撑物2提供浮力支撑漂浮于水面上,所述机架1上设置有仓罩4、总控制器5和太阳能发电系统6;所述水质检测单元3包括检测箱31、水质检测传感器32和深度可调进水动力装置33;所述检测箱31固设于机架1上,其底部具有进水口31a和出水口31b;所述水质检测传感器32竖向插入检测箱31中;所述深度可调进水动力装置33的出水端与检测箱31的进水口31a对接;所述深度可调进水动力装置33具有多个进水孔3310,多个所述进水孔3310竖向并排排列设置,所述深度可调进水动力装置33通过调节自身姿态通过单个所述进水孔3310将水泵送至检测箱31内。其中,所述水质检测传感器32包括电导率传感器321、PH传感器322、ORP传感器323和浊度传感器324。本发明能够实现对水的电导性指标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个参量进行即时性的检测,而且还能够测量不同深度的水的水质情况,检测全面、准确、可靠。
如附图3和附图4所示,所述深度可调进水动力装置33包括内固定导水管331、外活动套管332、外螺纹旋接部333内螺纹旋接部334、上密封套圈335、下密封套圈336、小型潜水泵337、齿轮338、齿柱339和伺服电机330;所述进水口31a安装有进水电动阀34,所述出水口31b安装有出水电动阀35,所述内固定导水管331的上管端通过进水电动阀34与检测箱31的进水口31a对接,且内固定导水管331的下管端封堵;所述内固定导水管331同心部分插入外活动套管332内,所述外螺纹旋接部333固设于内固定导水管331外周,所述内螺纹旋接部334固设于外活动套管332顶端,所述外活动套管332通过外螺纹旋接部333与内螺纹旋接部334的螺纹配合旋接在内固定导水管331上;所述外活动套管332上连通设置有进水管33.1,所述小型潜水泵337安装于进水管33.1上;所述上密封套圈335和下密封套圈336均固设于外活动套管332内,且上密封套圈335和下密封套圈336均接触摩擦套设于内固定导水管331外周,所述上密封套圈335与下密封套圈336配合对内固定导水管331与外活动套管332之间的夹缝限位构成环形腔33.2,所述进水管33.1与环形腔33.2导通;所述齿轮338套固于内螺纹旋接部334上,所述齿柱339通过伺服电机330竖向设置于检测箱31底部,且齿柱339与齿轮338相啮合。
所述进水孔3310位于内固定导水管331的管壁上,所述伺服电机330通过齿传动带动所述外活动套管332轴向旋转,使得所述外活动套管332相对内固定导水管331竖向移动以调节环形腔33.2的高度,从而实现对不同深度的水进行取样检测,大大提高水质检测在竖向空间的检测范围,而本发明的水质即时检测浮体处于漂浮杂水上的状态,大大提高水质检测书水平空间的检测范围,竖向空间的检测范围以及水平空间的检测范围的相结合,共同提高本发明的检测灵活性与水质检测范围的及广性。
值得注意的是,所述环形腔33.2与其中一个进水孔3310导通状态下,所述上密封套圈335以及下密封套圈336覆盖封堵其余所述进水孔3310,从而实现精准深度的水取样与水质检测作业。
如附图5所示,所述齿轮338的齿的两侧嵌设有滚珠3380,在外活动套管332相对内固定导水管331轴向旋转的同时能够保证外活动套管332还能够相对内固定导水管331竖向移动,结构独特、巧妙。
如附图3和附图4所示,所述检测箱31顶部设置有开口朝下的U型溢出管36,所述U型溢出管36的其中一端与检测箱31的内顶部连通;所述检测箱31的内底部设置有洗刷搅拌机构37,所述洗刷搅拌机构37用于对洗刷检测箱31内部以及水质检测传感器32进行洗刷;所述洗刷搅拌机构37包括小型电机371、清洁刷372和搅拌叶373,所述清洁刷372通过小型电机371呈正对水质检测传感器32的姿态设置于检测箱31内底部,若干所述搅拌叶373均布于清洁刷372的刷柄侧面;所述检测箱31顶部设置有用于驱动水质检测传感器32竖向滑移的电动推杆38。通过对水质检测传感器32进行洗刷以及对检测箱31的内部进行冲洗,能够去除以前水质检测残留的水分,从而保证当前进行的水质检测的准确性。
如附图2、附图6和附图7所示,还包括距离传感器7和气驱动动力装置8;所述水质检测单元3为四个,分别设置于机架1的四周侧;所述距离传感器7与检测箱31一一对应,且距离传感器7安装于所述检测箱31与机架1相对立的箱侧面;所述气驱动动力装置8包括气泵81、导气管道82和排气头83;所述气泵81安装于机架1上,与气泵81对接的所述导气管道82竖直朝下贯穿机架1并与位于机架1下方的所述排气头83对接;所述排气头83为正四棱柱状的中空壳体结构,其四个竖棱处分别竖向布置有多个排气口830,所述排气头83内部设置有四块隔板831,四块所述隔板831将排气头83的内部空间分隔成一个中间中空部832和四个侧中空部833,所述导气管道82与中间中空部832导通,所述侧中空部833与排气口830一一对应连通,每块所述隔板831上均安装有排气电动阀834,所述排气电动阀834与与其同侧的所述距离传感器7一一对应。本发明的整个水质即时检测浮体具有自我防撞保护功能,从而提高自身作业安全性与使用寿命。
本发明还包括地面远程控制室,所述总控制器5通过网络与地面远程控制室信号传输连接,且总控制器5内置GPS定位模块;所述仓罩4包括从上到下一体成型的正棱台状仓罩41和倒棱台状仓罩42,所述正棱台状仓罩41与倒棱台状仓罩42之间通过设置的支撑平板43隔开;所述总控制器5、太阳能发电系统6的控制器61和蓄电池62均位于正棱台状仓罩41内,所述太阳能发电系统6的光伏板63铺设于正棱台状仓罩41的斜面以及顶面;所述气泵81位于倒棱台状仓罩42内,所述倒棱台状仓罩42的四周侧面开设有通气孔420;所述小型潜水泵337、伺服电机330、进水电动阀34、出水电动阀35、小型电机371、气泵81、排气电动阀834、水质检测传感器32均通过所述总控制器5控制;水质检测传感器32的信号发送端以及距离传感器7的信号发送端分别与所述总控制器5的信号接收端连接;所述蓄电池62为总控制器5、距离传感器7、水质检测传感器32、小型潜水泵337、伺服电机330、进水电动阀34、出水电动阀35、小型电机371、气泵81以及排气电动阀834供电。
一种水质即时检测浮体的水质即时检测方法,具体包括以下两个步骤:
步骤S1:清洗作业,保证水质检测准确性,具体操作如下:
S1.1)启动伺服电机330,伺服电机330通过齿传动带动外活动套管332轴向旋转,使得外活动套管332相对内固定导水管331竖向移动至使环形腔33.2与所需检测深度对应的进水孔3310位置处,此时,环形腔33.2与该进水孔3310导通,其余进水孔3310被上密封套圈335和下密封套圈336覆盖封堵;
S2.2)总控制器5控制水质检测传感器32断电,然后依次关闭出水电动阀35、打开进水电动阀34、启动小型潜水泵337,通过小型潜水泵337将水持续泵入检测箱31内,流经内固定导水管331的水对内固定导水管331进行冲洗,启动小型电机371,小型电机371驱动清洁刷372和搅拌叶373旋转,与此同时,电动推杆38带动水质检测传感器32竖向下移至接触清洁刷372的刷毛,清洁刷372对水质检测传感器32进行洗刷,搅拌叶373搅拌水对检测箱31的内部进行冲洗,多余的水持续从U型溢出管36溢出;
整个清洗作业维持在0.5~1min之间;
清洗完成后,关闭小型电机371、小型潜水泵337以及进水电动阀34,电动推杆38带动水质检测传感器32复位,打开出水电动阀35将检测箱31内残留的水全部排出;
步骤S2:水质即时性检测作业,帮助地面远程控制室获取所检测水域的水质情况,具体操作如下:
S2.1)启动伺服电机330,伺服电机330通过齿传动带动外活动套管332轴向旋转,使得外活动套管332相对内固定导水管331竖向移动至使环形腔33.2与所需检测深度对应的进水孔3310位置处,此时,环形腔33.2与该进水孔3310导通,其余进水孔3310被上密封套圈335和下密封套圈336覆盖封堵;
S2.2)关闭出水电动阀35,打开进水电动阀34,启动小型潜水泵337,通过小型潜水泵337将水泵入检测箱31内,检测箱31内水满后即关闭进水电动阀34和小型潜水泵337;
S2.3)总控制器5控制水质检测传感器32通电进行水质检测,水质检测传感器32将检测结果发送至总控制器5,总控制器5再将检测结果发送至地面远程控制室,与此同时,总控制器5内置的GPS定位模块发送水质检测的实时位置至地面远程控制室;在水质检测传感器32中,电导率传感器321对水的电导性指标进行检测,PH传感器322对水的酸碱度指标进行检测、ORP传感器323对水的ORP指标进行检测,浊度传感器324对水的浑浊度指标进行检测;
整个水质即时性检测作业每隔0.5小时或1小时执行一次;
水质检测完成后,打开出水电动阀35将检测箱31的水全部排出。
距离传感器7实时检测与前方障碍物的距离,当前方障碍物相距与此距离传感器7对应的检测箱31的距离达到极限安全距离时,总控制器5控制气泵81启动,并控制与此距离传感器7对应的排气电动阀834打开,气体从排气口830吹出反推整个水质即时检测浮体移动远离障碍物。
本发明的水质即时检测方法布局合理,完全自动化操作,适于河流、湖泊、污水水域等的水质检测,适用范围及广。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出: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和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种水质即时检测浮体,其特征在于:包括机架(1)、浮力支撑物(2)和水质检测单元(3);所述机架(1)通过浮力支撑物(2)提供浮力支撑漂浮于水面上,所述机架(1)上设置有仓罩(4)、总控制器(5)和太阳能发电系统(6);所述水质检测单元(3)包括检测箱(31)、水质检测传感器(32)和深度可调进水动力装置(33);所述检测箱(31)固设于机架(1)上,其底部具有进水口(31a)和出水口(31b);所述水质检测传感器(32)竖向插入检测箱(31)中;所述深度可调进水动力装置(33)的出水端与检测箱(31)的进水口(31a)对接;所述深度可调进水动力装置(33)具有多个进水孔(3310),多个所述进水孔(3310)竖向并排排列设置,所述深度可调进水动力装置(33)通过调节自身姿态通过单个所述进水孔(3310)将水泵送至检测箱(31)内。
2.根据权利要求1所述的一种水质即时检测浮体,其特征在于:所述深度可调进水动力装置(33)包括内固定导水管(331)、外活动套管(332)、外螺纹旋接部(333)内螺纹旋接部(334)、上密封套圈(335)、下密封套圈(336)、小型潜水泵(337)、齿轮(338)、齿柱(339)和伺服电机(330);所述进水口(31a)安装有进水电动阀(34),所述出水口(31b)安装有出水电动阀(35),所述内固定导水管(331)的上管端通过进水电动阀(34)与检测箱(31)的进水口(31a)对接,且内固定导水管(331)的下管端封堵;所述内固定导水管(331)同心部分插入外活动套管(332)内,所述外螺纹旋接部(333)固设于内固定导水管(331)外周,所述内螺纹旋接部(334)固设于外活动套管(332)顶端,所述外活动套管(332)通过外螺纹旋接部(333)与内螺纹旋接部(334)的螺纹配合旋接在内固定导水管(331)上;所述外活动套管(332)上连通设置有进水管(33.1),所述小型潜水泵(337)安装于进水管(33.1)上;所述上密封套圈(335)和下密封套圈(336)均固设于外活动套管(332)内,且上密封套圈(335)和下密封套圈(336)均接触摩擦套设于内固定导水管(331)外周,所述上密封套圈(335)与下密封套圈(336)配合对内固定导水管(331)与外活动套管(332)之间的夹缝限位构成环形腔(33.2),所述进水管(33.1)与环形腔(33.2)导通;所述齿轮(338)套固于内螺纹旋接部(334)上,所述齿柱(339)通过伺服电机(330)竖向设置于检测箱(31)底部,且齿柱(339)与齿轮(338)相啮合;
所述进水孔(3310)位于内固定导水管(331)的管壁上,所述伺服电机(330)通过齿传动带动所述外活动套管(332)轴向旋转,使得所述外活动套管(332)相对内固定导水管(331)竖向移动以调节环形腔(33.2)的高度;
所述环形腔(33.2)与其中一个进水孔(3310)导通状态下,所述上密封套圈(335)以及下密封套圈(336)覆盖封堵其余所述进水孔(3310)。
3.根据权利要求2所述的一种水质即时检测浮体,其特征在于:所述齿轮(338)的齿的两侧嵌设有滚珠(3380)。
4.根据权利要求2所述的一种水质即时检测浮体,其特征在于:所述检测箱(31)顶部设置有开口朝下的U型溢出管(36),所述U型溢出管(36)的其中一端与检测箱(31)的内顶部连通;所述检测箱(31)的内底部设置有洗刷搅拌机构(37),所述洗刷搅拌机构(37)用于对洗刷检测箱(31)内部以及水质检测传感器(32)进行洗刷;所述洗刷搅拌机构(37)包括小型电机(371)、清洁刷(372)和搅拌叶(373),所述清洁刷(372)通过小型电机(371)呈正对水质检测传感器(32)的姿态设置于检测箱(31)内底部,若干所述搅拌叶(373)均布于清洁刷(372)的刷柄侧面;所述检测箱(31)顶部设置有用于驱动水质检测传感器(32)竖向滑移的电动推杆(38)。
5.根据权利要求4所述的一种水质即时检测浮体,其特征在于:还包括距离传感器(7)和气驱动动力装置(8);所述水质检测单元(3)为四个,分别设置于机架(1)的四周侧;所述距离传感器(7)与检测箱(31)一一对应,且距离传感器(7)安装于所述检测箱(31)与机架(1)相对立的箱侧面;所述气驱动动力装置(8)包括气泵(81)、导气管道(82)和排气头(83);所述气泵(81)安装于机架(1)上,与气泵(81)对接的所述导气管道(82)竖直朝下贯穿机架(1)并与位于机架(1)下方的所述排气头(83)对接;所述排气头(83)为正四棱柱状的中空壳体结构,其四个竖棱处分别竖向布置有多个排气口(830),所述排气头(83)内部设置有四块隔板(831),四块所述隔板(831)将排气头(83)的内部空间分隔成一个中间中空部(832)和四个侧中空部(833),所述导气管道(82)与中间中空部(832)导通,所述侧中空部(833)与排气口(830)一一对应连通,每块所述隔板(831)上均安装有排气电动阀(834),所述排气电动阀(834)与与其同侧的所述距离传感器(7)一一对应。
6.根据权利要求5所述的一种水质即时检测浮体,其特征在于:还包括地面远程控制室,所述总控制器(5)通过网络与地面远程控制室信号传输连接,且总控制器(5)内置GPS定位模块;
所述仓罩(4)包括从上到下一体成型的正棱台状仓罩(41)和倒棱台状仓罩(42),所述正棱台状仓罩(41)与倒棱台状仓罩(42)之间通过设置的支撑平板(43)隔开;所述总控制器(5)、太阳能发电系统(6)的控制器(61)和蓄电池(62)均位于正棱台状仓罩(41)内,所述太阳能发电系统(6)的光伏板(63)铺设于正棱台状仓罩(41)的斜面以及顶面;所述气泵(81)位于倒棱台状仓罩(42)内,所述倒棱台状仓罩(42)的四周侧面开设有通气孔(420);
所述小型潜水泵(337)、伺服电机(330)、进水电动阀(34)、出水电动阀(35)、小型电机(371)、气泵(81)、排气电动阀(834)、水质检测传感器(32)均通过所述总控制器(5)控制;水质检测传感器(32)的信号发送端以及距离传感器(7)的信号发送端分别与所述总控制器(5)的信号接收端连接;所述蓄电池(62)为总控制器(5)、距离传感器(7)、水质检测传感器(32)、小型潜水泵(337)、伺服电机(330)、进水电动阀(34)、出水电动阀(35)、小型电机(371)、气泵(81)以及排气电动阀(834)供电。
7.根据权利要求6所述的一种水质即时检测浮体,其特征在于:所述水质检测传感器(32)包括电导率传感器(321)、PH传感器(322)、ORP传感器(323)和浊度传感器(324)。
8.根据权利要求7所述的一种水质即时检测浮体的水质即时检测方法,其特征在于:具体包括以下两个步骤:
步骤S1:清洗作业,保证水质检测准确性,具体操作如下:
S1.1)启动伺服电机(330),伺服电机(330)通过齿传动带动外活动套管(332)轴向旋转,使得外活动套管(332)相对内固定导水管(331)竖向移动至使环形腔(33.2)与所需检测深度对应的进水孔(3310)位置处,此时,环形腔(33.2)与该进水孔(3310)导通,其余进水孔(3310)被上密封套圈(335)和下密封套圈(336)覆盖封堵;
S2.2)总控制器(5)控制水质检测传感器(32)断电,然后依次关闭出水电动阀(35)、打开进水电动阀(34)、启动小型潜水泵(337),通过小型潜水泵(337)将水持续泵入检测箱(31)内,流经内固定导水管(331)的水对内固定导水管(331)进行冲洗,启动小型电机(371),小型电机(371)驱动清洁刷(372)和搅拌叶(373)旋转,与此同时,电动推杆(38)带动水质检测传感器(32)竖向下移至接触清洁刷(372)的刷毛,清洁刷(372)对水质检测传感器(32)进行洗刷,搅拌叶(373)搅拌水对检测箱(31)的内部进行冲洗,多余的水持续从U型溢出管(36)溢出;
整个清洗作业维持在0.5~1min之间;
清洗完成后,关闭小型电机(371)、小型潜水泵(337)以及进水电动阀(34),电动推杆(38)带动水质检测传感器(32)复位,打开出水电动阀(35)将检测箱(31)内残留的水全部排出;
步骤S2:水质即时性检测作业,帮助地面远程控制室获取所检测水域的水质情况,具体操作如下:
S2.1)启动伺服电机(330),伺服电机(330)通过齿传动带动外活动套管(332)轴向旋转,使得外活动套管(332)相对内固定导水管(331)竖向移动至使环形腔(33.2)与所需检测深度对应的进水孔(3310)位置处,此时,环形腔(33.2)与该进水孔(3310)导通,其余进水孔(3310)被上密封套圈(335)和下密封套圈(336)覆盖封堵;
S2.2)关闭出水电动阀(35),打开进水电动阀(34),启动小型潜水泵(337),通过小型潜水泵(337)将水泵入检测箱(31)内,检测箱(31)内水满后即关闭进水电动阀(34)和小型潜水泵(337);
S2.3)总控制器(5)控制水质检测传感器(32)通电进行水质检测,水质检测传感器(32)将检测结果发送至总控制器(5),总控制器(5)再将检测结果发送至地面远程控制室,与此同时,总控制器(5)内置的GPS定位模块发送水质检测的实时位置至地面远程控制室;在水质检测传感器(32)中,电导率传感器(321)对水的电导性指标进行检测,PH传感器(322)对水的酸碱度指标进行检测、ORP传感器(323)对水的ORP指标进行检测,浊度传感器(324)对水的浑浊度指标进行检测;
整个水质即时性检测作业每隔0.5小时或1小时执行一次;
水质检测完成后,打开出水电动阀(35)将检测箱(31)的水全部排出。
9.根据权利要求8所述的一种水质即时检测浮体的水质即时检测方法,其特征在于:距离传感器(7)实时检测与前方障碍物的距离,当前方障碍物相距与此距离传感器(7)对应的检测箱(31)的距离达到极限安全距离时,总控制器(5)控制气泵(81)启动,并控制与此距离传感器(7)对应的排气电动阀(834)打开,气体从排气口(830)吹出反推整个水质即时检测浮体移动远离障碍物。
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