CN111982596B

CN111982596B - 一种智能水资源监控终端

Info

Publication number: CN111982596B
Application number: CN202010845733.0A
Authority: CN
Inventors: 刘扬; 刘雪梅; 吴慧欣; 杨礼波; 闫新庆; 刘明堂
Original assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Current assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2040-08-20
Also published as: CN111982596A

Abstract

本发明公开了一种智能水资源监控终端，包括架体、水样存储箱、采水探杆、柔性采水管、换向阀以及提手，本发明通过转动采水探杆能够使得柔性采水管逐渐紧紧缠绕到采水探杆上，从而使得柔性采水管内残存的之前所采样的水体从柔性采水管两端排出，在水体采样点处，将换向阀切换成停止水流流入换向阀状态，并且沿反方向转动所述转动把手，柔性采水管逐渐从所述采水探杆上松开并恢复原先形状，并逐渐使采样水体充满整个柔性采水管内部，然后将换向阀切换成水流流向水样存储箱状态，实现采样点处的水体向水样存储箱自动流入，根据本发明上述操作能够实现在不同的水体深度中连续进行精确水体采样的目的。

Description

一种智能水资源监控终端

技术领域

本发明属于水资源监测领域，具体涉及一种智能水资源监控终端。

背景技术

水是人类生存和社会发展所必不可少的基本物质，是一种不可替代的宝贵资源，是实现经济社会可持续发展的重要保证。目前，随着河流、湖泊以及沿海流域人口的迅速增长、经济的快速发展，导致水库、河流、湖泊和海洋等水质污染问题日趋严重，在可持续发展战略思想思路的引导下，社会也越来越重视水资源的保护及水质的监测。

水质监测采样时，往往需要全面、连续的在相关水域的若干地点、若干不同水深的水体采样点进行采样并检测。虽然现有的用于水资源监控的水体采样检测装置在水体采样的能够同时实现智能化检测多种水质指标的功能，极大的提高了水样检测效率，然而其难以在上述若干不同的水体采样点方便的进行连续水体采样，在需要频繁变更水体采样点进行水体采样时非常麻烦，因为各水体采样点往往具备一定的深度，需要将较长的采水管伸入水下并配合水体采样检测装置进行采水。每在一个水体采样点采集完水样并检测后，轮到在下一个水体采样点水体采样时，则需要及时的排除残留在长长的采水管中的上一个采样点的残留水体，否则这些残留水体会流入水体采样检测装置，导致当前水体采样点的水体检测不准确，因此每在一个水体采样点采样前均需提前排除采水管中的残留水体，其操作相当麻烦，导致难以高效的在不同地点、不同深度的水体采样点进行连续水体采测，使得水体采测效率低下。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种智能水资源监控终端，能够方便连续的在不同的水体深度中进行精确的水体采样。

本发明的技术方案是：一种智能水资源监控终端，包括架体，还包括：

水样存储箱，设于所述架体的一侧，所述水样存储箱内设有智能水质检测系统；

采水探杆，为长度可调的伸缩杆体，沿竖直方向设于所述架体的另一侧，其中采水探杆的上端通过轴承与所述架体转动连接，采水探杆能够沿其中心轴线转动，且采水探杆上端头设有转动把手；

柔性采水管，沿采水探杆长度方向设置，其下端与采水探杆下端连接，上端穿过架体上设置的套环后，通过换向阀与水样存储箱入水管连接，所述水样存储箱入水管设于水样存储箱侧壁的下端，通过控制该换向阀，能够使得柔性采水管流向换向阀方向的水流流向水样存储箱、或流向水样存储箱外、或停止流入换向阀；通过转动所述转动把手，能够使得所述套环两侧的柔性采水管逐渐紧紧缠绕到所述采水探杆上，从而使得柔性采水管内的残留水体从柔性采水管两端被排挤出，与此同时，所述换向阀的切换状态为水流流向水样存储箱外，随后，在水体采样点处，将所述换向阀切换成停止水流流入换向阀状态，并且沿反方向转动所述转动把手，所述柔性采水管逐渐从所述采水探杆上松开并恢复原先形状，在此过程中从其下端吸进采样水体，并逐渐使当前采样水体充满整个柔性采水管内部，然后将所述换向阀切换成水流流向水样存储箱状态，从而使得当前水体采样点处的水体自动流入水样存储箱内；

提手，设于所述架体的上端，通过手握所述提手能够提拉住整个智能水资源监控终端，并能够方便的改变整个智能水资源监控终端在纵向方向上的位置。

上述采水探杆包括多节依次套接在一起的套筒，相邻套筒之间均通过沿套筒纵向所设的滑槽和滑条滑动连接；且各节套筒的长度相同并沿各套筒长度标有长度刻度，相邻套筒之间还设有用于锁定二者相对位置的第一锁定螺栓。

上述套环上设有用于锁定柔性采水管和套环之间相对位置的第二锁定螺栓。

上述架体上设有纵向的导向柱，导向柱沿其纵向开设有导向槽，导向槽内滑动连接有导向滑块，导向滑块与水样存储箱的侧壁固定连接；在导向柱与导向滑块之间还设有用于锁定二者之间相对位置的锁定机构。

上述套环紧邻所述采水探杆的侧壁设置。

上述智能水质检测系统包括微处理器，以及分别与微处理器信号连接的氯离子传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、粒度检测模块及PH值传感器；其中所述氯离子传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、粒度检测模块以及PH值传感器均设置于安装座上，安装座固定于支撑架上，支撑架固定于水样存储箱内部的下端；所述微处理器还信号连接有无线通信模块、显示屏以及控制面板，微处理器电连接也有电源模块；所述微处理器、无线通信模块以及电源模块均设于隔水腔中，所述隔水腔设于水样存储箱内部的上端；所述显示屏和控制面板均设于水样存储箱的外表面；所述微处理器将各传感器、检测模块所检测的值发送给所述显示屏予以显示，并通过无线通信模块无线发送至水质监测站。

上述水样存储箱的侧壁上还设有条状水位观察窗，条状水位观察窗沿纵向设置，条状水位观察窗上设有水位刻度。

上述水样存储箱的底部设有放水阀；所述水样存储箱的上端设有入口，入口上设有盖体。

本发明的有益效果：本发明提供了一种智能水资源监控终端，能够高效的在不同地点、不同深度的水体采样点进行连续水体采测，极大的提高了水体采测效率。本发明在水体采样时，通过转动所述转动把手能够使得所述套环两侧的柔性采水管逐渐紧紧缠绕到采水探杆上，从而使得柔性采水管内残存的上一个水体采样点处的残留水体从柔性采水管两端被排挤出，避免了该残留水体混入当前所要采样的水体中。本发明通过控制换向阀能够使得柔性采水管流向换向阀方向的水流流向水样存储箱、或流向水样存储箱外、或停止流入换向阀；通过转动所述转动把手能够使得套环两侧的柔性采水管逐渐紧紧缠绕到采水探杆上，从而使得柔性采水管内的残留水体从柔性采水管两端被排挤出，与此同时所述换向阀的切换状态为水流流向水样存储箱外，随后，在所要采集水体的水体采样点处，将所述换向阀切换成停止水流流入换向阀状态，并且沿反方向转动所述转动把手，柔性采水管便逐渐从所述采水探杆上松开并恢复原先形状，在此过程中从其下端吸进当前采样水体，并逐渐使当前采样水体充满整个柔性采水管内部，然后将换向阀切换成水流流向水样存储箱状态，从而使得当前水体采样点处的水体自动流入水样存储箱内(注意，操作中水样存储箱入水管的出水端的位置应低于整个水体的水面，才能保证在大气压的作用下使得采样水体自动流入水样存储箱中)，从而实现连续的在不同的水体采样点进行高效、精确的水体采样。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是排除柔性采水管内残留水体时其缠绕于采水探杆上时的示意图；

图3是本发明的智能水质检测系统的电系统框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参见图1，本实施例提供了一种智能水资源监控终端，包括架体1，还包括水样存储箱2、采水探杆3、柔性采水管11以及提手4，其中柔性采水管11可以采用回弹性能好的橡胶软管；水样存储箱2设于架体1的一侧，水样存储箱2内设有智能水质检测系统；采水探杆3为长度可调的伸缩杆体，沿竖直方向设于架体1的另一侧，其中采水探杆3的上端通过轴承5转动连接于架体1上，采水探杆3能够沿其中心轴线转动，采水探杆3上端头设有转动把手6，转动把手6与架体1之间设有用于使转动把手6被锁定而不能转动的锁定结构；所述柔性采水管11沿采水探杆3长度方向设置，其下端与采水探杆3下端连接，上端穿过架体1上设置的套环9后，通过换向阀31与水样存储箱入水管15连接，水样存储箱入水管15设于水样存储箱2侧壁的下端，通过控制该换向阀31能够使得柔性采水管11流向换向阀31方向的水流分别流向水样存储箱2、或流向水样存储箱2外、或停止流经换向阀31，其中所述换向阀31可以采用混合阀来实现以上各切换功能；通过转动所述转动把手6能够使得所述套环9两侧的柔性采水管11逐渐紧紧缠绕到采水探杆3上(参见图2所示)，从而使得柔性采水管11内的残留水体从柔性采水管11两端被排挤出，与此同时，换向阀31的切换状态为水流流向水样存储箱2外，随后，在当前水体采样点处，将换向阀31切换成停止水流流入换向阀31状态，并且沿反方向转动所述转动把手6，柔性采水管11便逐渐从采水探杆3上松开并恢复原先形状，在此过程中从其下端会吸进当前采样水体，并逐渐使采样水体充满整个柔性采水管11内部，然后将所述换向阀31切换成水流流向水样存储箱2状态，从而使得水体采样点处的水体自动流入水样存储箱2内，注意，操作中水样存储箱入水管的出水端的位置应低于整个水体的水面，才能保证在大气压的作用下使得采样水体自动流入水样存储箱中；所述提手4设于架体1的上端，通过手握提手4能够提拉住整个智能水资源监控终端，并能够方便的改变整个智能水资源监控终端在纵向方向上的位置，在水体采样操作过程中需要根据情况对本发明进行上提或下落操作。本发明能够高效的在不同地点、不同深度的水体采样点进行连续水体采测，极大的提高了水体采测效率，能够实现连续的在不同的水体采样点进行高效、精确的水体采样。

进一步地，所述采水探杆3包括多节依次套接在一起的套筒3-1，相邻套筒3-1之间均通过滑槽18和滑条17滑动连接；且各节套筒的长度相同并沿各套筒长度标有长度刻度，根据水体采样点处的深度，可拉长出相应数量的套筒，并根据各套筒上的长度刻度能够方便的算出所需采水探杆3的长度，其中相邻套筒之间还设有用于锁定二者相对位置的第一锁定螺栓16，避免套筒之间相互滑动而影响采样点深度位置的准确确定。

进一步地，所述套环9上设有用于锁定柔性采水管11和套环9之间相对位置的第二锁定螺栓8，在排除柔性采水管11内部的残留水体前，可旋转第二锁定螺栓8，使得套环9和柔性采水管11之间不发生位置上的相对移动，从而便于将整个柔性采水管11紧紧地缠绕于采水探杆3上。

进一步地，所述架体1上设有纵向的导向柱12，所述导向柱12沿其纵向开设有导向槽13，导向槽13内滑动连接有导向滑块10，导向滑块10与水样存储箱2的侧壁固定连接；在导向柱12与导向滑块10之间还设有用于锁定二者之间相对位置的锁定机构7，通过该结构，能够调整水样存储箱2在架体1纵向方向上的位置。

进一步地，所述套环9紧邻所述采水探杆3的侧壁设置。

进一步地，参见图3，所述智能水质检测系统包括微处理器25，以及分别与所述微处理器25信号连接的用于检测水样中氯离子浓度值的氯离子传感器、用于检测水样中溶解氧浓度值的溶解氧传感器、用于检测水样的电导率值的电导率传感器、用于检测水样的粒度值的粒度检测模块以及用于检测水样的PH值的PH值传感器；其中所述氯离子传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、粒度检测模块以及PH值传感器均设置于安装座26上，所述安装座26固定于支撑架27上，支撑架27固定于所述水样存储箱2内部的下端；所述微处理器25还信号连接有无线通信模块24、显示屏21以及控制面板20，微处理器25电连接也有电源模块23；所述微处理器25、无线通信模块24以及电源模块23均设于水样存储箱2内部的上端所设的隔水腔22中，所述显示屏21和控制面板20均设于所述水样存储箱2的外表面；所述微处理器25将各传感器、检测模块所检测的值发送给所述显示屏21予以显示，并通过所述无线通信模块24无线发送至水质监测站。

进一步地，所述水样存储箱2的侧壁上还设有条状水位观察窗28，条状水位观察窗28沿纵向设置，条状水位观察窗28上设有水位刻度30，通过条状水位观察窗28能够及时的知道所采水样是否已足够。

进一步地，所述水样存储箱2的底部设有放水阀29，通过提手4将整个智能水资源监控终端完全提拉出水面后，通过所述放水阀29能够方便的将水样存储箱2中的已检测水体排放掉；所述水样存储箱2的上端还设有入口，入口上设有盖体19。

综上所述，本发明提供了一种智能水资源监控终端，能够高效的在不同地点、不同深度的水体采样点进行连续水体采测，极大的提高了水体采测效率。本发明在水体采样时，通过转动所述转动把手能够使得所述套环两侧的柔性采水管逐渐紧紧缠绕到采水探杆上，从而使得柔性采水管内残存的上一个水体采样点处的残留水体从柔性采水管两端被排挤出，避免了该残留水体混入当前所要采样的水体中。本发明通过控制换向阀能够使得柔性采水管流向换向阀方向的水流流向水样存储箱、或流向水样存储箱外、或停止流入换向阀；通过转动所述转动把手，能够使得所述套环两侧的柔性采水管逐渐紧紧缠绕到所述采水探杆上，从而使得柔性采水管内的残留水体从柔性采水管两端被排挤出，此时所述换向阀的切换状态为水流流向水样存储箱外，随后，在所要采集水体的当前水体采样点处，将所述换向阀切换成停止水流流入换向阀状态，并且沿反方向转动所述转动把手，柔性采水管便逐渐从采水探杆上松开并恢复原先形状，在此过程中从其下端吸进当前采样水体，并逐渐使采样水体充满整个柔性采水管内部，然后将换向阀切换成水流流向水样存储箱状态，从而使得当前水体采样点处的水体自动流入水样存储箱内(注意，操作中水样存储箱入水管的出水端的位置应低于整个水体的水面，才能保证在大气压的作用下使得采样水体自动流入水样存储箱中)，从而实现连续的在不同的水体采样点进行高效、精确的水体采样。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种智能水资源监控终端，包括架体（1），其特征在于，还包括：

水样存储箱（2），设于所述架体（1）的一侧，所述水样存储箱（2）内设有智能水质检测系统；

采水探杆（3），为长度可调的伸缩杆体，沿竖直方向设于所述架体（1）的另一侧，其中采水探杆（3）的上端通过轴承（5）与所述架体（1）转动连接，采水探杆（3）能够沿其中心轴线转动，且采水探杆（3）上端头设有转动把手（6）；所述采水探杆（3）包括多节依次套接在一起的套筒（3-1），相邻套筒（3-1）之间均通过滑槽（18）和滑条（17）滑动连接；且各节套筒的长度相同并沿各套筒长度标有长度刻度，相邻套筒之间还设有用于锁定二者相对位置的第一锁定螺栓（16）；

柔性采水管（11），沿采水探杆（3）长度方向设置，其下端与采水探杆（3）下端连接，上端穿过架体（1）上设置的套环（9）后，通过换向阀（31）与水样存储箱入水管（15）连接，所述套环（9）上设有用于锁定柔性采水管（11）和套环（9）之间相对位置的第二锁定螺栓（8），所述水样存储箱入水管（15）设于水样存储箱（2）侧壁的下端，通过控制该换向阀（31），能够使得柔性采水管（11）流向换向阀（31）方向的水流流向水样存储箱（2）、或流向水样存储箱（2）外、或停止流入换向阀（31）；通过转动所述转动把手（6），能够使得所述套环（9）两侧的柔性采水管（11）逐渐紧紧缠绕到所述采水探杆（3）上，从而使得柔性采水管（11）内的残留水体从柔性采水管（11）两端被排挤出，与此同时，所述换向阀（31）的切换状态为水流流向水样存储箱（2）外，随后，在水体采样点处，将所述换向阀（31）切换成停止水流流入换向阀（31）状态，并且沿反方向转动所述转动把手（6），所述柔性采水管（11）逐渐从所述采水探杆（3）上松开并恢复原先形状，在此过程中从其下端吸进采样水体，并逐渐使当前采样水体充满整个柔性采水管（11）内部，然后将所述换向阀（31）切换成水流流向水样存储箱（2）状态，从而使得当前水体采样点处的水体自动流入水样存储箱（2）内；所述水样存储箱（2）的底部设有放水阀（29）；所述水样存储箱（2）的上端设有入口，入口上设有盖体（19）；

提手（4），设于所述架体（1）的上端，通过手握所述提手（4）能够提拉住整个智能水资源监控终端，并能够方便的改变整个智能水资源监控终端在纵向方向上的位置；通过提手将整个智能水资源监控终端完全提拉出水面后，通过所述放水阀能够方便的将水样存储箱中的已检测水体排放掉。

2.如权利要求1所述的一种智能水资源监控终端，其特征在于，所述架体（1）上设有纵向的导向柱（12），导向柱（12）沿其纵向开设有导向槽（13），导向槽（13）内滑动连接有导向滑块（10），导向滑块（10）与水样存储箱（2）的侧壁固定连接；在导向柱（12）与导向滑块（10）之间还设有用于锁定二者之间相对位置的锁定机构（7）。

3.如权利要求1所述的一种智能水资源监控终端，其特征在于，所述套环（9）紧邻所述采水探杆（3）的侧壁设置。

4.如权利要求1所述的一种智能水资源监控终端，其特征在于，所述智能水质检测系统包括微处理器（25），以及分别与微处理器（25）信号连接的氯离子传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、粒度检测模块及PH值传感器；其中所述氯离子传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、粒度检测模块以及PH值传感器均设置于安装座（26）上，安装座（26）固定于支撑架（27）上，支撑架（27）固定于水样存储箱（2）内部的下端；所述微处理器（25）还信号连接有无线通信模块（24）、显示屏（21）以及控制面板（20），微处理器（25）电连接有电源模块（23）；所述微处理器（25）、无线通信模块（24）以及电源模块（23）均设于隔水腔（22）中，所述隔水腔（22）设于水样存储箱（2）内部的上端；所述显示屏（21）和控制面板（20）均设于水样存储箱（2）的外表面；所述微处理器（25）将各传感器、检测模块所检测的值发送给所述显示屏（21）予以显示，并通过无线通信模块（24）无线发送至水质监测站。

5.如权利要求1所述的一种智能水资源监控终端，其特征在于，所述水样存储箱（2）的侧壁上还设有条状水位观察窗（28），条状水位观察窗（28）沿纵向设置，条状水位观察窗（28）上设有水位刻度（30）。