CN112407368A - 智慧水处理云平台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及水处理技术领域，具体公开了智慧水处理云平台，包括机架、固定筒、移动缸、冷藏箱和传送带，固定筒的内部放置有取样杯，取样杯在摩擦力的作用下位于固定筒内部，传送带上固定有电磁铁，取样杯的材质为铁磁性材质；固定筒的正下方设置有传送带；移动缸的内部滑动密封连接有活塞，活塞的上端固定有活塞杆，移动缸上方设置有气缸，气缸与移动缸固定；活塞杆的上端固定在气缸的伸缩轴的下端；移动缸的顶部设置有单向进气阀和单向出气阀；移动缸的下端设置有单向进液阀和单向出液阀；冷藏箱放置在机架上并且靠近传送带的端部，单向进气阀与通过管道与冷藏箱内部可拆卸连接。本专利的目的在于解决现有的水处理系统无法自动取水样的问题。

Description

智慧水处理云平台

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及智慧水处理云平台。

背景技术

水处理云平台实现水处理各个阶段的信息数据的采集、存储与管理；基于水处理信息数据库开发信息数据检索、统计分析、预报警等应用系统；开发平台支持系统，通过专家和大数据技术为水处理设备运行提供在线支持；利用云平台搭建水处理智能化运维服务系统运行环境，保证平台的稳定运行。

授权公告号为CN211577147U的中国专利公开了一种小流域水环境智慧监控系统，包括：数据采集模块、无线传输模块、主控模块、供电模块、监控平台、预警模块和移动终端。

上述方案中通过数据采集模块实时检测小流域水环境的各项水质参数，并通过无线传输模块传输给主控模块，主控模块对各项水质参数和预设值进行实时对比，并将各项水质参数和实时比对结果通过无线传输模块传输给监控平台，监控平台将各项水质参数和实时比对结果通过显示屏显示出来，同时通过无线传输模块将各项水质参数和实时比对结果传输给移动终端，当主控模块检测的各项水质参数的实时比对结果超出阈值后发出警示，使得该系统结构科学合理、数据传输方便、能对水质数据有效分析和集中处理，分析精准，可在水质数据出现异常时进行预警，可进行远程监控，提升了该系统的便利性。

上述方案中虽然解决了水质的在线监测的问题，但是还存在无法实现水质的自动取样，导致水质出问题后不方便查找原因的问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供智慧水处理云平台，解决现有的水处理系统无法自动取水样的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：智慧水处理云平台，包括机架、固定筒、移动缸、冷藏箱和传送带，所述固定筒固定在机架上，所述固定筒的轴线沿竖直方向布置，所述固定筒的内部放置有取样杯，取样杯的开口竖直朝上设置，取样杯的数量设置为2-10个并且上下依次重叠；所述取样杯在摩擦力的作用下位于固定筒内部，所述传送带上固定有电磁铁，所述取样杯的材质为铁磁性材质；所述固定筒的正下方设置有传送带，传送带水平传送；所述移动缸的轴线沿竖直方向布置，所述移动缸的外形为柱状，所述移动缸的内部滑动密封连接有活塞，所述活塞的上端固定有活塞杆，所述移动缸上方设置有气缸，所述气缸与所述移动缸固定；所述活塞杆的上端固定在气缸的伸缩轴的下端；所述移动缸的顶部设置有单向进气阀和单向出气阀；所述移动缸的下端设置有单向进液阀和单向出液阀，所述单向进液阀通过管道连接水流，所述单向出液阀固定在移动缸的下端；所述移动缸位于传送带的上方；所述冷藏箱放置在机架上并且靠近传送带的端部，所述单向进气阀通过管道与所述冷藏箱内部可拆卸连接，所述冷藏箱的一个侧壁沿竖直方向布置并且与传送带的传送方向垂直，所述冷藏箱上靠近传送带的侧壁上设置有自动阀。

本技术方案的技术原理为：

1.设置固定筒，固定筒的作用是为了放置取样杯，原理类似于日常生活中的放置水杯用的取杯器，取样杯在摩擦力的作用下位于固定筒的内部，当最下端的取样杯受到向下的作用力时，取样杯可从固定筒内部取出，同时与最下端的取样杯相邻的一个取样杯在摩擦力的作用下向下运动至部分从固定筒中露出，方便下一次拿取取样杯；取样杯的个数根据每天需要取样的次数来决定。

2.设置移动缸，气缸驱动活塞在移动缸内部上下运动，活塞向下运动时，单向进气阀打开，单向出气阀关闭，单向进液阀关闭，单向出液阀打开，移动缸内部位于活塞上方的部分吸气，移动缸内部位于活塞上方的部分排出液体；活塞向上运动时，单向进气阀关闭，单向出气阀打开，单向进液阀打开，单向出液阀关闭，移动缸内部位于活塞上方的部分排气，移动缸内部位于活塞上方的部分吸入液体；活塞上下往复运动时移动缸内位于活塞上方的部分形成气泵，使移动缸内位于活塞下方的部分形成液体泵；移动缸吸入水样并且排至取样杯中，移动缸吸气的过程中对冷藏箱内部抽真空，避免外界的空气进入水样中，避免冷藏箱内部的温度受外界的空气的温度的影响。

3.设置冷藏箱，冷藏箱的作用是放置和储存取好的水样，冷藏的作用是避免水样变质；自动阀的设置方便取样杯的放入。

4.设置传送带，传送带用于传送取样杯。

本方案产生的有益效果是：与现有的水处理云平台相比，现有的水处理云平台无法自动取水样；而本申请方案中的水处理云平台可自动取水样并且储存在冷藏箱中，工作人员只需每天工作结束时携带新的冷藏箱替换旧的冷藏箱并且将旧的冷藏箱连同水样一起取回进行分析检测即可，节约劳动力；保留了水样，当水质出问题时，方便查找原因。

进一步，所述取样杯的上部塞有橡胶塞；所述移动缸在驱动机构的驱动下可沿竖直方向运动，所述单向出液阀通过注液管连接有针管。

橡胶塞的设置避免取样杯内部的水样被污染，避免取样杯内部的水样溢出，为了方便取样杯内部注入水样，设置针管，当需要向取样杯内部注入水样时，驱动机构使移动缸向下运动带动针管刺穿橡胶塞，从而移动缸内部的水样可注入取样杯中，向取样内注入水样完毕后，驱动机构带动移动缸向上运动，针管与橡胶塞分离，从而方便取样杯的运输。

进一步，所述驱动机构包括固定在机架上的齿轮，齿轮由固定于机架上的电机驱动，电机可正转与反转；齿轮啮合有齿条，所述齿条沿竖直方向布置并且固定在移动缸上。

电机正转驱动齿轮正转，齿轮驱动齿条带动移动缸向下运动，针管可刺穿取样杯内部的橡胶塞，移动缸可向取样杯内部注射水样，水样注射完毕后，电机反转驱动齿轮反转，齿轮驱动齿条带动移动缸向上运动，针管与橡胶塞分离，取样杯可在传送带的传送下进行传送。

进一步，所述移动缸的下端固定有第一定位检测器，所述第一定位检测器通过控制器与所述电机电性连接，当第一定位检测器检测到取样杯时，第一定位检测器通过所述控制器控制电机正转，所述电机电性连接有时间继电器，时间继电器使电机正转后静止2-10s后再反转；所述传送带通过所述控制器与第一定位检测器电性连接，当第一定位检测器检测到取样杯时，传送带停止传送；所述传送带通过所述控制器与所述时间继电器电性连接，时间继电器使传送带静止2-10s后继续传送。

当取样杯运动至第一定位检测器的下方时，第一传感器通过控制器使传送带停止传送并且使电机正转，电机正转驱动齿轮正转，齿轮驱动齿条带动移动缸向下运动，针管可刺穿取样杯内部的橡胶塞，移动缸可向取样杯内部注射水样；2-10s后时间继电器使电机反转，电机反转驱动齿轮反转，齿轮驱动齿条带动移动缸向上运动，针管与橡胶塞分离，同时传送带重新开始传送，取样杯可在传送带的传送下进行传送。

进一步，所述冷藏箱上靠近传送带的侧壁上固定有第二定位检测器，所述自动阀通过所述控制器与第二定位检测器电性连接，当第二定位检测器检测到取样杯时，第二定位检测器通过所述控制器控制自动阀打开，当第二定位检测器未检测到取样杯时，第二定位检测器通过所述控制器控制自动阀关闭。

当第二定位检测器检测到取样杯时，第二定位检测器通过控制器控制自动阀打开，传送带上的取样杯可经自动阀进入冷藏箱内部；当取样杯进入到冷藏箱内部后，第二定位检测器不再检测到取样杯时，第二定位检测器通过控制器控制自动阀关闭。

进一步，所述电磁铁的上端面上设置有触点朝上的电磁铁开关，当电磁铁开关被按压时，电磁铁断电，当电磁铁开关被松开时，电磁铁通电。

当电磁铁的开关未被按压时，电磁铁通电，当电磁铁运动至固定筒的下方时，电磁铁将下端的取样杯吸引至电磁铁上，电磁铁开关被按压，电磁铁断电，方便取样杯进入冷藏箱中。

附图说明

图1为整体结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：固定筒10、取样杯11、橡胶塞111、气缸20、活塞杆21、活塞22、移动缸23、单向进气阀24、单向出气阀25、单向进液阀26、单向出液阀27、注液管28、针管281、第一定位检测器29、齿条30、齿轮31、软管40、第二定位检测器41、冷藏箱50、冷却盘管51、自动阀52、手柄53、斜块54、传送带60、电磁铁61。

实施例基本如附图1所示：

智慧水处理云平台，包括机架、固定筒10、移动缸23、冷藏箱50和传送带60。

如图1所示，固定筒10固定在机架上，固定筒10为圆筒状，固定筒10的轴线沿竖直方向布置，固定筒10的内部放置有取样杯11，取样杯11的开口竖直朝上设置，取样杯11的数量设置为7个并且上下依次重叠；取样杯11在摩擦力的作用下位于固定筒10内部，取样杯11的上部塞有橡胶塞111，取样杯11的材质为铁，取样杯11的内侧镶嵌有不锈钢层，不锈钢层的作用是起到防腐的作用；

固定筒10的作用是为了放置取样杯11，原理类似于日常生活中的放置水杯用的取杯器，取样杯11在摩擦力的作用下位于固定筒10的内部，当最下端的取样杯11受到向下的作用力时，取样杯11可从固定筒10内部取出，同时与最下端的取样杯11相邻的一个取样杯11在摩擦力的作用下向下运动至部分从固定筒10中露出，方便下一次拿取取样杯11；取样杯11的个数根据每天需要取样的次数来决定。

橡胶塞111的设置避免取样杯11内部的水样被污染，避免取样杯11内部的水样溢出，为了方便取样杯11内部注入水样，设置针管281。

如图1所示，固定筒10的正下方设置有传送带60，传送带60水平向右进行传送，传送带60上固定有长方形板状的电磁铁61，电磁铁61的上端面上设置有触点朝上的电磁铁开关，当电磁铁开关被按压时，电磁铁61断电，当电磁铁开关被松开时，电磁铁61通电。

当电磁铁61的开关未被按压时，电磁铁61通电，当电磁铁61运动至固定筒10的下方时，电磁铁61将下端的取样杯11吸引至电磁铁61上，电磁铁开关被取样杯11按压，电磁铁61断电，方便取样杯11与电磁铁61分离。

如图1所示，移动缸23的轴线沿竖直方向布置，移动缸23位于固定筒10的右侧，移动缸23的外形为圆柱状，移动缸23的内部滑动密封连接有圆柱状的活塞22，活塞22的上端固定有活塞杆21，活塞杆21的与活塞22同轴布置，移动缸23上方设置有气缸20，气缸20与移动缸23固定；活塞杆21的上端固定在气缸20的伸缩轴的下端；移动缸23的顶部设置有单向进气阀24和单向出气阀25；移动缸23的下端设置有单向进液阀26和单向出液阀27，单向进液阀26通过管道连接待取样的水流，单向出液阀27固定在移动缸23的下端，单向出液阀27通过注液管28连接有沿竖直方向布置的针管281，注液管28为圆柱状；移动缸23的右侧壁上固定有沿竖直方向布置的齿条30，齿条30啮合有齿轮31，齿轮31固定在机架上，机架上固定有电机，齿轮31固定在电机的输出轴上，电机为伺服电机，电机可正转与反转。

如图1所示，移动缸23的下端固定有第一定位检测器29，第一定位检测器29通过控制器与电机电性连接，当第一定位检测器29检测到取样杯11时，第一定位检测器29通过控制器控制电机正转，电机电性连接有时间继电器，时间继电器使电机正转后静止10s后再反转；传送带60通过控制器与第一定位检测器29电性连接，当第一定位检测器29检测到取样杯11时，传送带60停止传送；传送带60通过控制器与时间继电器电性连接，时间继电器使传送带60静止10s后继续传送。

气缸20驱动活塞22在移动缸23内部上下运动，活塞22向下运动时，单向进气阀24打开，单向出气阀25关闭，单向进液阀26关闭，单向出液阀27打开，移动缸23内部位于活塞22上方的部分吸气，移动缸23内部位于活塞22下方的部分排出液体；活塞22向上运动时，单向进气阀24关闭，单向出气阀25打开，单向进液阀26打开，单向出液阀27关闭，移动缸23内部位于活塞22上方的部分排气，移动缸23内部位于活塞22下方的部分吸入液体；活塞22上下往复运动时移动缸23内位于活塞22上方的部分形成气泵，使移动缸23内位于活塞22下方的部分形成液体泵；液体泵用于吸入水样并且排出；气泵可用于抽真空。

为了使移动缸23排出的水样进入取样杯11中，电机正转驱动齿轮31正转，齿轮31驱动齿条30带动移动缸23向下运动，针管281可刺穿取样杯11内部的橡胶塞111，移动缸23可向取样杯11内部注射水样，水样注射完毕后，电机反转驱动齿轮31反转，齿轮31驱动齿条30带动移动缸23向上运动，针管281与橡胶塞111分离，取样杯11可在传送带60的传送下进行传送。

为了实现自动向取样杯11内注射水样，当取样杯11运动至第一定位检测器29的下方时，第一传感器通过控制器使传送带60停止传送并且使电机正转，电机正转驱动齿轮31正转，齿轮31驱动齿条30带动移动缸23向下运动，针管281可刺穿取样杯11内部的橡胶塞111，移动缸23可向取样杯11内部注射水样；10s后时间继电器使电机反转，电机反转驱动齿轮31反转，齿轮31驱动齿条30带动移动缸23向上运动，针管281与橡胶塞111分离，同时传送带60重新开始传送，取样杯11可在传送带60的传送下进行传送。

如图1所示，冷藏箱50的外形为长方体状，冷藏箱50放置在机架上并且靠近传送带60的右端，冷藏箱50的内底部设置有冷却盘管51，冷却盘管51连接有压缩机，冷却盘管51和压缩机的结构均为现有的，单向进气阀24连接有软管40，软管40的另一端通过硬管与冷藏箱50卡接并且与冷藏箱50内部连通，冷藏箱50的左侧壁沿竖直方向布置并且与传送带60的传送方向垂直，冷藏箱50的左侧壁上设置有自动阀52。冷藏箱50的左侧壁上固定有第二定位检测器41，自动阀52通过控制器与第二定位检测器41电性连接，当第二定位检测器41检测到取样杯11时，第二定位检测器41通过控制器控制自动阀52打开，当第二定位检测器41未检测到取样杯11时，第二定位检测器41通过控制器控制自动阀52关闭。

当第二定位检测器41检测到取样杯11时，第二定位检测器41通过控制器控制自动阀52打开，传送带60上的取样杯11可经自动阀52进入冷藏箱50内部；当取样杯11进入到冷藏箱50内部后，第二定位检测器41不再检测到取样杯11时，第二定位检测器41通过控制器控制自动阀52关闭。移动缸23吸气的过程中对冷藏箱50内部抽真空，避免外界的空气进入水样中，避免冷藏箱50内部的温度受外界的空气的温度的影响。

为了方便取样杯11顺利进入冷藏箱50中，如图1所示，机架上固定有斜块54，斜块54位于传送带60的右上端与自动阀52之间，斜块54的上端面向左倾斜。

为了方便移动冷藏箱50和水样，如图1所示，冷藏箱50的顶部固定有矩形框状的手柄53。将冷藏箱50拆下后，利用现有的棉花将冷藏箱50上的通孔封堵，避免冷藏箱50内部升温。

为了实现定时取水样，本实施例中传送带60电性连接有另一个时间继电器，另一个时间继电器使传送带60传送一周后停止2小时后再次传送。同时，另一个时间继电器与气缸20以及电机电性连接,另一个时间继电器使气缸20和电机通电5分钟，其余时间气缸20和电机断电，节约能源。

为了方便携带，本实施例中的冷藏箱50采用蓄电池提供电源，蓄电池卡接在冷藏箱50上。

具体实施过程如下：

初始状态下活塞22位于下方的极限位置，第一次自动取样时，传送带60、电机以及气缸20接通电源，气缸20驱动活塞22向上运动，单向进液阀26打开，单向出液阀27关闭，移动缸23内位于活塞22下方的部分吸入水样，同时，电磁铁61带电，传送带60带动电磁铁61运动至固定筒10的下方，电磁铁61将最底部的取样杯11吸至电磁铁61上，电磁铁开关被按压，传送带60将取样杯11传送至移动缸23的下方，当取样杯11经过第一定位检测器29的下方时，第一传感器通过控制器使传送带60停止传送并且使电机正转，电机正转驱动齿轮31正转，齿轮31驱动齿条30带动移动缸23向下运动，针管281可刺穿取样杯11内部的橡胶塞111，移动缸23可向取样杯11内部注射水样；然后，气缸20驱动活塞22向下运动，移动缸23内部将水样注射进入取样杯11中，10s后，时间继电器使传送带60继续传送，同时使电机反转，电机反转驱动齿轮31反转，齿轮31驱动齿条30带动移动缸23向上运动，针管281与橡胶塞111分离，同时传送带60重新开始传送，取样杯11可在传送带60的传送下进行传送；当取样杯11运动至第二定位检测器41的下方时，第二定位检测器41检测到取样杯11，自动阀52打开，传送带60上的取样杯11可经斜块54和自动阀52进入冷藏箱50内部；当取样杯11进入到冷藏箱50内部后，第二定位检测器41不再检测到取样杯11时，自动阀52关闭。活塞22继续在移动缸23内部上下滑动，移动缸23对冷藏箱50内部抽真空。气缸20和电机通电5分钟，另一个时间继电器使气缸20和电机断电。此时恰好电磁铁61和活塞22位于初始位置。

同理，2小时后，可再自动取水样，直至7次取样完成后，工作人员至现场将冷藏箱50连同水样取回，便可进行水样的分析检测。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.智慧水处理云平台，其特征在于：包括机架、固定筒、移动缸、冷藏箱和传送带，所述固定筒固定在机架上，所述固定筒的轴线沿竖直方向布置，所述固定筒的内部放置有取样杯，取样杯的开口竖直朝上设置，取样杯的数量设置为2-10个并且上下依次重叠；所述取样杯在摩擦力的作用下位于固定筒内部，所述传送带上固定有电磁铁，所述取样杯的材质为铁磁性材质；所述固定筒的正下方设置有传送带，传送带水平传送；所述移动缸的轴线沿竖直方向布置，所述移动缸的外形为柱状，所述移动缸的内部滑动密封连接有活塞，所述活塞的上端固定有活塞杆，所述移动缸上方设置有气缸，所述气缸与所述移动缸固定；所述活塞杆的上端固定在气缸的伸缩轴的下端；所述移动缸的顶部设置有单向进气阀和单向出气阀；所述移动缸的下端设置有单向进液阀和单向出液阀，所述单向进液阀通过管道连接水流，所述单向出液阀固定在移动缸的下端；所述移动缸位于传送带的上方；所述冷藏箱放置在机架上并且靠近传送带的端部，所述单向进气阀通过管道与所述冷藏箱内部可拆卸连接，所述冷藏箱的一个侧壁沿竖直方向布置并且与传送带的传送方向垂直，所述冷藏箱上靠近传送带的侧壁上设置有自动阀。

2.根据权利要求1所述的智慧水处理云平台，其特征在于：所述取样杯的上部塞有橡胶塞；所述移动缸在驱动机构的驱动下可沿竖直方向运动，所述单向出液阀通过注液管连接有针管。

3.根据权利要求2所述的智慧水处理云平台，其特征在于：所述驱动机构包括固定在机架上的齿轮，齿轮由固定于机架上的电机驱动，电机可正转与反转；齿轮啮合有齿条，所述齿条沿竖直方向布置并且固定在移动缸上。

4.根据权利要求3所述的智慧水处理云平台，其特征在于：所述移动缸的下端固定有第一定位检测器，所述第一定位检测器通过控制器与所述电机电性连接，当第一定位检测器检测到取样杯时，第一定位检测器通过所述控制器控制电机正转，所述电机电性连接有时间继电器，时间继电器使电机正转后静止2-10s后再反转；所述传送带通过所述控制器与第一定位检测器电性连接，当第一定位检测器检测到取样杯时，传送带停止传送；所述传送带通过所述控制器与所述时间继电器电性连接，时间继电器使传送带静止2-10s后继续传送。

5.根据权利要求4所述的智慧水处理云平台，其特征在于：所述冷藏箱上靠近传送带的侧壁上固定有第二定位检测器，所述自动阀通过所述控制器与第二定位检测器电性连接，当第二定位检测器检测到取样杯时，第二定位检测器通过所述控制器控制自动阀打开，当第二定位检测器未检测到取样杯时，第二定位检测器通过所述控制器控制自动阀关闭。

6.根据权利要求5所述的智慧水处理云平台，其特征在于：所述电磁铁的上端面上设置有触点朝上的电磁铁开关，当电磁铁开关被按压时，电磁铁断电，当电磁铁开关被松开时，电磁铁通电。

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