CN111879907A - 一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法，包括第一板体和滚筒，所述第一板体的外侧壁焊接有壳体，所述壳体的内侧壁固定连接有第二板体，所述第一板体的上表面中部螺纹连接有固定环，所述第一板体的上表面开设有第一通孔；控制器控制电机带动转轴顺时针转动，转轴带动滚筒转动，使得两个绳体深入到水域内进行监测，并且由时控开关设定下降的时间，进而控制监测探头在水域内的深度，且两个绳体的初始长度不一致，使得两个监测探头的位于水域内的深度即发生相应的变化，进而获取当天河流不同的位置和当天不同时间段内的多样数据，提高了对水质实时监测的数据准确性和多样性，提高了水质监测的工作效率。

Description

一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法

技术领域

本发明涉及河流监测技术领域，具体为一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法。

背景技术

众所周知，水是生命之源，人类在生活和生产活动中都离不开水，生活饮用水水质的优劣与人类健康密切相关。随着社会经济发展、科学进步和人民生活水平的提高，人们对生活饮用水的水质要求不断提高，饮用水水质标准也相应地不断发展和完善。由于生活饮用水水质标准的制定与人们的生活习惯、文化、经济条件、水资源及其水质现状等多种因素有关，而且同一国家的不同地区之间；

水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等，另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等；

现有的河流水质监测通常采用取样容器伸入到水中进行取样，但这种取样方式只能在邻近取样处或取水样较浅且方便的位置进行取样，且若要获取当天多个监测数据，就需要工作人员当天定点采集后进行监测，时间浪费较长，且工作效率较低，由于采集时容易受到外部干扰，导致水质监测的准确性有所降低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水资源用河流上游水质实时监测设备，包括第一板体和滚筒，所述第一板体的外侧壁焊接有壳体，所述壳体的内侧壁固定连接有第二板体，所述第一板体的上表面中部螺纹连接有固定环，所述第一板体的上表面开设有第一通孔，所述第一板体的上表面位于固定环的两侧均螺纹连接有支撑架，两个所述支撑架的相邻一侧通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的外侧壁贯穿滚筒的内部且与滚筒固定连接，所述第二板体的底部一侧焊接有固定杆，所述固定杆的一端固定连接有电机，所述转轴的一端与电机的输出轴固定连接，所述滚筒的外侧壁中部固定连接有隔板，所述滚筒位于隔板的外壁两侧均绕接有绳体，所述绳体的一端固定连接有管体，所述管体的底部螺纹连接有连接杆，所述连接杆的底部螺纹连接有第四板体，所述第四板体的底部螺纹连接有盒体，所述盒体的底部安装有监测探头，所述第二板体的顶部一侧焊接有连接板，所述连接板的一侧分别安装有控制器和时控开关，所述控制器的信号输出端与监测探头的信号输入端信号连接，所述控制器和电机的电源输出端通过导线与时控开关的电源输入端电性连接。

优选的，所述第一板体的底部固定连接有气囊，所述气囊的中部开设有两个第二通孔，所述绳体的一端依次贯穿第一通孔和第二通孔的内部。

优选的，所述第一板体的顶部四角均固定连接有相互对称的固定板，所述固定板的顶部螺纹连接有支撑杆，所述支撑杆远离第一板体的外侧壁贯穿第二板体的内部，所述第二板体的四角相互对称贯穿有四个螺纹套管，所述支撑杆贯穿第二板体的外侧壁螺纹连接于螺纹套管的内侧壁，所述支撑杆远离第二板体的一端固定连接于第三板体的底部。

优选的，所述第三板体的顶部两侧均螺纹连接有杆体，所述杆体的顶部焊接有支撑板，所述支撑板的一侧焊接有支架，所述支架远离支撑板的一侧安装有太阳能光伏板，所述第二板体的顶部安装有蓄电池，所述蓄电池的电性输出端与时控开关的电性输入端电性连接。

优选的，所述第一板体的顶部远离电机的一侧安装有配重块，所述管体的外侧壁套接有配重管。

优选的，所述第四板体的底部螺纹连接有滤罩，所述盒体和监测探头位于滤罩的内部。

另外，本发明还提供了一种水资源用河流上游水质实时监测设备的监测方法，包括以下步骤：

S1、通过气囊使本装置漂浮在河流中，通过时控开关预设定当天内需要监测的河流水质的多个时间段；

S2、确定并达到时控开关预设启动的时间时，时控开关启动控制器和电机，电机的输出轴顺时针转动，进而通过电机的输出轴带动转轴转动，转轴带动滚筒转动，使得绳体通过第一通孔和第二通孔向水域内的深处移动，进而使管体带动第四板体深入水域内，从而使位于盒体底部的监测探头进行实时监测，且由于滚筒上缠绕的绳体位于水域内的长度不同，两个监测探头所深入到水域内的深度不同，进而获取当前河流位置和当天不同时间段内的多样数据，且由时控开关控制电机启动的时间，可以控制电机带动滚筒转动的时间，进而使得两个监测探头的位于水域内的深度即发生相应的变化；

S3、然后监测探头监测的数据实时传输到控制器对数据处理，并通过安装太阳能光伏板将获取的能量存至到蓄电池内，由蓄电池为时控开关供电；

S4、通过通过设置滤罩阻隔在河流中监测探头受到鱼或水植物等外界因素对其造成干扰，当时控开关二次达到预设开启的时间，控制启动电机逆时针转动，使得两个监测探头在滚筒打动绳体的转动下回收，然后关闭电机和控制器。

优选的，通过配重管的重力使得管体在水中更好的下沉。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法，具备以下有益效果：

该一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法，通过时控开关预设定当天内需要监测河流水质的多个时间段和电机转动开闭的时间，首次启动时，控制器控制电机带动转轴顺时针转动，转轴带动滚筒转动，且在两个绳体通过隔板限制的作用下，使得两个绳体深入到水域内进行监测，并且由时控开关设定下降的时间，进而控制监测探头在水域内的深度，且两个绳体的初始长度不一致，使得两个监测探头的位于水域内的深度即发生相应的变化，进而获取当天河流不同的位置和当天不同时间段内的多样数据，提高了对水质实时监测的数据准确性和多样性，提高了水质监测的工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明第二板体、蓄电池和连接板位置连接结构示意图；

图3为本发明壳体结构示意图；

图4为本发明滚筒与第一板体连接结构示意图；

图5为本发明管体、盒体和监测探头连接结构示意图。

图中：1、第一板体；2、第二板体；3、支撑杆；4、第三板体；5、杆体；6、支撑板；7、支架；8、太阳能光伏板；9、螺纹套管；10、固定环；11、第一通孔；13、固定板；14、壳体；15、蓄电池；16、控制器；17、连接板；18、时控开关；19、固定杆；20、电机；21、转轴；22、隔板；23、气囊；24、绳体；25、第二通孔；27、配重块；28、支撑架；30、滚筒；31、监测探头；32、管体；33、配重管；34、连接杆；35、第四板体；36、盒体；37、滤罩。

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。

实施例

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种水资源用河流上游水质实时监测设备，包括第一板体1和滚筒30，第一板体1的外侧壁焊接有壳体14，壳体14的内侧壁固定连接有第二板体2，第一板体1的上表面中部螺纹连接有固定环10，第一板体1的上表面开设有第一通孔11，第一板体1的上表面位于固定环10的两侧均螺纹连接有支撑架28，两个支撑架28的相邻一侧通过轴承转动连接有转轴21，转轴21的外侧壁贯穿滚筒30的内部且与滚筒30固定连接，第二板体2的底部一侧焊接有固定杆19，固定杆19的一端固定连接有电机20，转轴21的一端与电机20的输出轴固定连接，滚筒30的外侧壁中部固定连接有隔板22，滚筒30位于隔板22的外壁两侧均绕接有绳体24，绳体24的一端固定连接有管体32，管体32的底部螺纹连接有连接杆34，连接杆34的底部螺纹连接有第四板体35，第四板体35的底部螺纹连接有盒体36，盒体36的底部安装有监测探头31，第二板体2的顶部一侧焊接有连接板17，连接板17的一侧分别安装有控制器16和时控开关18，控制器16的信号输出端与监测探头31的信号输入端信号连接，控制器16和电机20的电源输出端通过导线与时控开关18的电源输入端电性连接。

本实施例中，具体的：第一板体1的底部固定连接有气囊23，气囊23的中部开设有两个第二通孔25，绳体24的一端依次贯穿第一通孔11和第二通孔25的内部，气囊23开设的第二通孔25在生产时已密封，不会影响气囊23给予本装置漂浮在河流上的作用，且绳体24穿过第一通孔11和第二通孔25便于绳体24深入河流中监测，并且对其回收时的位置进行限制。

本实施例中，具体的：第一板体1的顶部四角均固定连接有相互对称的固定板13，固定板13的顶部螺纹连接有支撑杆3，支撑杆3远离第一板体1的外侧壁贯穿第二板体2的内部，第二板体2的四角相互对称贯穿有四个螺纹套管9，支撑杆3贯穿第二板体2的外侧壁螺纹连接于螺纹套管9的内侧壁，支撑杆3远离第二板体2的一端固定连接于第三板体4的底部，通过支撑杆3和螺纹套管9使得第一板体1、第二板体2和第三板体4之间紧密连接，提高了本装置在使用时的稳定性。

本实施例中，具体的：第三板体4的顶部两侧均螺纹连接有杆体5，杆体5的顶部焊接有支撑板6，支撑板6的一侧焊接有支架7，支架7远离支撑板6的一侧安装有太阳能光伏板8，第二板体2的顶部安装有蓄电池15，蓄电池15的电性输出端与时控开关18的电性输入端电性连接，本装置除使用外界市电供电外，可通过太阳能光伏板8将热量转换为能量存储在蓄电池15内，进而蓄电池15为时控开关18进行供电，通过支架7对太阳能光伏板8进行固定安装，且两个太阳能光伏板8的位置相反，可适应阳光的照射角度，提高了蓄电效果，达到节能环保的作用。

本实施例中，具体的：第一板体1的顶部远离电机20的一侧安装有配重块27，管体32的外侧壁套接有配重管33，通过配重块27在电机20的另一侧使得本装置相对平衡，避免受电机20的影响而造成倾斜的问题，而通过配重管33使得管体32在水中有更好的下沉作用，且降低了管体32在河流中产生较大的偏移，而造成水质监测时的不稳定性。

本实施例中，具体的：第四板体35的底部螺纹连接有滤罩37，盒体36和监测探头31位于滤罩37的内部，通过设置滤罩37防止在河流中监测探头31受到鱼或水植物等外界因素对其造成干扰。

另外，本发明还提供了一种水资源用河流上游水质实时监测设备的监测方法，包括以下步骤：

S1、通过气囊23使本装置漂浮在河流中，通过时控开关18预设定当天内需要监测的河流水质的多个时间段；

S2、确定并达到时控开关18预设启动的时间时，时控开关18启动控制器16和电机20，电机20的输出轴顺时针转动，进而通过电机20的输出轴带动转轴21转动，转轴21带动滚筒30转动，使得绳体24通过第一通孔11和第二通孔25向水域内的深处移动，进而使管体32带动第四板体35深入水域内，从而使位于盒体36底部的监测探头31进行实时监测，且由于滚筒30上缠绕的绳体24位于水域内的长度不同，两个监测探头31所深入到水域内的深度不同，进而获取当前河流位置和当天不同时间段内的多样数据，且由时控开关18控制电机20启动的时间，可以控制电机20带动滚筒30转动的时间，进而使得两个监测探头31的位于水域内的深度即发生相应的变化；

S3、然后监测探头31监测的数据实时传输到控制器16对数据处理，并通过安装太阳能光伏板8将获取的能量存至到蓄电池15内，由蓄电池15为时控开关18供电；

S4、通过通过设置滤罩37阻隔在河流中监测探头31受到鱼或水植物等外界因素对其造成干扰，当时控开关18二次达到预设开启的时间，控制启动电机20逆时针转动，使得两个监测探头31在滚筒30打动绳体24的转动下回收，然后关闭电机20和控制器16。

优选的，通过配重管33的重力使得管体32在水中更好的下沉。

综上所述，该一种水资源用河流上游水质实时监测设备及监测方法的工作原理和工作过程为，在使用时，通过时控开关18预设定当天内需要监测的河流水质的多个时间段，首次启动时，控制器16控制电机20带动转轴21转动，转轴21带动滚筒30转动，且在两个绳体24通过隔板22限制的作用下，使得两个绳体24深入到水域内进行监测，并且由时控开关18设定下降的时间，进而控制监测探头31在水域内的深度，且两个绳体24的初始长度不一致，使得两个监测探头31的位于水域内的深度即发生相应的变化，进而获取当前河流的位置和当天不同时间段内的多样数据，提高了对水质实时监测的数据准确性和多样性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水资源用河流上游水质实时监测设备，包括第一板体(1)和滚筒(30)，其特征在于：所述第一板体(1)的外侧壁焊接有壳体(14)，所述壳体(14)的内侧壁固定连接有第二板体(2)，所述第一板体(1)的上表面中部螺纹连接有固定环(10)，所述第一板体(1)的上表面开设有第一通孔(11)，所述第一板体(1)的上表面位于固定环(10)的两侧均螺纹连接有支撑架(28)，两个所述支撑架(28)的相邻一侧通过轴承转动连接有转轴(21)，所述转轴(21)的外侧壁贯穿滚筒(30)的内部且与滚筒(30)固定连接，所述第二板体(2)的底部一侧焊接有固定杆(19)，所述固定杆(19)的一端固定连接有电机(20)，所述转轴(21)的一端与电机(20)的输出轴固定连接，所述滚筒(30)的外侧壁中部固定连接有隔板(22)，所述滚筒(30)位于隔板(22)的外壁两侧均绕接有绳体(24)，所述绳体(24)的一端固定连接有管体(32)，所述管体(32)的底部螺纹连接有连接杆(34)，所述连接杆(34)的底部螺纹连接有第四板体(35)，所述第四板体(35)的底部螺纹连接有盒体(36)，所述盒体(36)的底部安装有监测探头(31)，所述第二板体(2)的顶部一侧焊接有连接板(17)，所述连接板(17)的一侧分别安装有控制器(16)和时控开关(18)，所述控制器(16)的信号输出端与监测探头(31)的信号输入端信号连接，所述控制器(16)和电机(20)的电源输出端通过导线与时控开关(18)的电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种水资源用河流上游水质实时监测设备，其特征在于：所述第一板体(1)的底部固定连接有气囊(23)，所述气囊(23)的中部开设有两个第二通孔(25)，所述绳体(24)的一端依次贯穿第一通孔(11)和第二通孔(25)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种水资源用河流上游水质实时监测设备，其特征在于：所述第一板体(1)的顶部四角均固定连接有相互对称的固定板(13)，所述固定板(13)的顶部螺纹连接有支撑杆(3)，所述支撑杆(3)远离第一板体(1)的外侧壁贯穿第二板体(2)的内部，所述第二板体(2)的四角相互对称贯穿有四个螺纹套管(9)，所述支撑杆(3)贯穿第二板体(2)的外侧壁螺纹连接于螺纹套管(9)的内侧壁，所述支撑杆(3)远离第二板体(2)的一端固定连接于第三板体(4)的底部。

4.根据权利要求3所述的一种水资源用河流上游水质实时监测设备，其特征在于：所述第三板体(4)的顶部两侧均螺纹连接有杆体(5)，所述杆体(5)的顶部焊接有支撑板(6)，所述支撑板(6)的一侧焊接有支架(7)，所述支架(7)远离支撑板(6)的一侧安装有太阳能光伏板(8)，所述第二板体(2)的顶部安装有蓄电池(15)，所述蓄电池(15)的电性输出端与时控开关(18)的电性输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种水资源用河流上游水质实时监测设备，其特征在于：所述第一板体(1)的顶部远离电机(20)的一侧安装有配重块(27)，所述管体(32)的外侧壁套接有配重管(33)。

6.根据权利要求1所述的一种水资源用河流上游水质实时监测设备，其特征在于：所述第四板体(35)的底部螺纹连接有滤罩(37)，所述盒体(36)和监测探头(31)位于滤罩(37)的内部。

7.一种水资源用河流上游水质实时监测设备的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过气囊(23)使本装置漂浮在河流中，通过时控开关(18)预设定当天内需要监测的河流水质的多个时间段；

S2、确定并达到时控开关(18)预设启动的时间时，时控开关(18)启动控制器(16)和电机(20)，电机(20)的输出轴顺时针转动，进而通过电机(20)的输出轴带动转轴(21)转动，转轴(21)带动滚筒(30)转动，使得绳体(24)通过第一通孔(11)和第二通孔(25)向水域内的深处移动，进而使管体(32)带动第四板体(35)深入水域内，从而使位于盒体(36)底部的监测探头(31)进行实时监测，且由于滚筒(30)上缠绕的绳体(24)位于水域内的长度不同，两个监测探头(31)所深入到水域内的深度不同，进而获取当前河流位置和当天不同时间段内的多样数据，且由时控开关(18)控制电机(20)启动的时间，可以控制电机(20)带动滚筒(30)转动的时间，进而使得两个监测探头(31)的位于水域内的深度即发生相应的变化；

S3、然后监测探头(31)监测的数据实时传输到控制器(16)对数据处理，并通过安装太阳能光伏板(8)将获取的能量存至到蓄电池(15)内，由蓄电池(15)为时控开关(18)供电；

S4、通过通过设置滤罩(37)阻隔在河流中监测探头(31)受到鱼或水植物等外界因素对其造成干扰，当时控开关(18)二次达到预设开启的时间，控制启动电机(20)逆时针转动，使得两个监测探头(31)在滚筒(30)打动绳体(24)的转动下回收，然后关闭电机(20)和控制器(16)。

8.根据权利要求7所述的一种水资源用河流上游水质实时监测设备的监测方法，其特征在于：通过配重管(33)的重力使得管体(32)在水中更好的下沉。

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