CN113109529A - 自动化水质监测及净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动化水质监测及净化装置，包括船体、水质监测模块、中央控制模块、GPS模块、摄像头、投药装置及过滤装置，中央控制模块由树莓派构成，装置各部分由树莓派控制，树莓派连接水质监测模块的各传感器、GPS模块、摄像头及投药装置连接，在中央控制模块的控制下，各传感器自动收集水质信息，结合GPS模块收集到的位置信息及摄像头记录的水体图像信息，一同储存在树莓派中并发送到网页端，形成相应的水体数据库；当水质数据超过水体污染标准，中央控制模块控制投药装置投放水体净化剂，水体净化剂与污染物结合形成絮凝物，过滤装置吸附收集絮凝物以及阻挡垃圾和水生生物。该装置自动化程度高，集多种功能于一体，使用效果好。

Description

自动化水质监测及净化装置
技术领域
本发明属于水质监测领域，具体涉及一种自动化水质监测及净化装置。
背景技术
在现有技术中，水质监测与水质治理大多是分开独立进行的，在监测到水体受污染后，往往需要较长时间才能进行相应方案的治理。此外，现有的水处理装置自动化、信息化程度低，应用场景存在较多局限。因此，如何提高水质检测及治理的自动化程度，以提高治理效率和效果得到越来越多的关注和研究。专利CN107555626 A公开了一种无动力黑臭水体投药和快速治理船，包括船体、搅拌池、反应池、沉淀池、快慢阀、搅拌装置、连接板、隔板、连接管，船头位置底部设有进水口，船体内部靠近进水口位置设有搅拌池，搅拌池与进水口连接处设有快慢阀，搅拌池内安装有搅拌装置，搅拌池后面设有一系列反应池，反应池后面设有沉淀池，沉淀池后面船尾底部设有出水口，搅拌池与沉淀池之间安装有连接管，连接管贯穿整个反应池。该发明的优点在于：快慢阀的设定保证了搅拌的均匀程度，搅拌后污水进行连续的反应，保证了污水治理的高效性，污水随后进入沉淀池进行沉淀，充分去除杂质，整个过程不会对水体造成二次污染，但该技术方案所适用的污染水体较单一，药量不能依据实时水质数据进行自动调整投放易造成浪费，此外水质信息未能及时自动反馈，判断水体净化效果需采取另外措施。文章“基于无人机遥感的水质监测信息集成与应用”在无人机遥感技术应用于低空水质动态监测的研究基础上，提出了一种空地协同监视的多源水质监测信息集成体系。所述无人机遥感技术是指以无人驾驶飞行器为搭载平台，搭载数码相机、多光谱成像载荷等数字遥感设备来进行空中拍摄和记录，捕获地表信息，并通过遥感技术对影像数据进行数字化处理来提取所需要的监测信息。小型无人机遥感装置机动灵活、监控范围广、运行成本低、能大量节省人工监测时间，但非接触式所能监测的水质信息较少且数据精度对气象条件依赖大。专利CN212159774U公开了一种一种具有定点监测功能的水质检测设备，包括浮轮，所述浮轮的内侧固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部和层板的底部固定连接，所述层板的顶部固定连接有支撑立柱，所述支撑立柱远离层板的一端和顶罩的底部固定连接，所述顶罩的外侧固定安装有太阳能板。该具有定点监测功能的水质检测设备，通过将浮轮放置在指定水域的监测投放水面，然后将重块投入水中，启动抽水泵将水域内的水导入水质检测设备内部，水质检测设备将检测到的水质信息记录并远程传输至远程终端，不仅方便设备的搭建，而且可以检测不同流域的水质，该技术方案的缺陷在于监测区域局限且功能结构单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化水质监测及净化装置，该装置自动化程度高，集多种功能于一体，使用效果好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自动化水质监测及净化装置，包括船体、水质监测模块、中央控制模块、GPS模块、摄像头、投药装置及过滤装置，所述水质监测模块包括PH传感器、COD传感器及浊度传感器，所述中央控制模块由树莓派构成，装置各部分运行由树莓派控制，树莓派连接水质监测模块的各传感器、GPS模块、摄像头及投药装置连接，在中央控制模块的控制下，各传感器自动收集水质信息，收集到的水质信息结合GPS模块收集到的位置信息及摄像头记录的水体图像信息，一同储存在树莓派中并发送到网页端，形成相应的水体数据库；当传感器监测到的水质数据超过预设的水体污染标准，中央控制模块生成相应的指令控制投药装置工作，投药装置投放水体净化剂于水中，水体净化剂在水中与污染物结合形成絮凝物并漂浮在水体中，所述过滤装置设于船体下部，用于吸附收集絮凝物以及阻挡垃圾和水生生物。
进一步地，所述中央控制模块及GPS模块位于船体内部。
进一步地，所述水质监测模块设于船体侧部并与水体接触。
进一步地，所述摄像头经舵机安装于船体前部。
进一步地，所述投药装置包括药箱、投药泵、输药管及投药管，所述水体净化剂通过投药泵由位于船体后部的药箱经过输药管输送至位于船体下部的投药管，水体净化剂通过投药管上的投药孔投放于水中。
进一步地，所述过滤装置主要由过滤板、过滤网及挡板构成，所述过滤板为栅格板，所述过滤网搭设于过滤板上，所述挡板设置于过滤板外侧，所述挡板阻挡大体积垃圾及水生生物进入过滤装置，所述过滤网吸附收集水中的絮凝物，避免水体二次污染及底泥污染。
进一步地，所述过滤装置可拆卸结构，以便于更换维护。
进一步地，所述船体前部设有照明灯。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：该装置将水质监测、水体净化及污染物收集相结合，实现了多功能一体化，监测到的水质数据可实时上传到网页端并形成相应的水域水质数据库，污染治理更及时，针对目前水污染监测治理的不同步性与滞后性提供了更好的解决方案，最大程度避免传统治水方法导致的水体与底泥二次污染，全过程的自动化与实时化实现了水质监测与治理的同步性。
附图说明
图1是本发明实施例的装置侧视图。
图2是本发明实施例的装置前视图。
图3是本发明实施例的装置俯视图。
图中：1-船体；2-中央控制模块及GPS模块；3-输药管；4-投药泵；5-药箱；6-投药装置；7-PH传感器；8-浊度传感器；9-COD传感器；10-水质监测模块；11-挡板；12-过滤网格；13-过滤板；14-过滤装置；15-照明灯；16-摄像头；17-舵机；18-投药管；19-投药孔。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，本实施例提供了一种自动化水质监测及净化装置，包括船体1、水质监测模块10、中央控制模块、GPS模块、摄像头16、投药装置6及过滤装置14，所述水质监测模块10包括PH传感器7、COD传感器9及浊度传感器8，所述中央控制模块由树莓派构成，装置各部分运行由树莓派控制，树莓派连接水质监测模块的各传感器、GPS模块、摄像头及投药装置连接，在中央控制模块的控制下，各传感器自动收集水质信息，收集到的水质信息结合GPS模块收集到的位置信息及摄像头记录的水体图像信息，一同储存在树莓派中并发送到网页端，形成相应的水体数据库；当传感器监测到的水质数据超过预设的水体污染标准，中央控制模块生成相应的指令控制投药装置工作，投药装置投放水体净化剂于水中，水体净化剂在水中与污染物结合形成絮凝物并漂浮在水体中，所述过滤装置设于船体下部，用于阻挡垃圾及水生生物，以及吸附收集絮凝物。
工作人员可以在网站上实时查看装置信息并且可以人工干预对装置做出相应的指令。
在本实施例中，所述中央控制模块及GPS模块2位于船体内部。所述水质监测模块10位于船体的右侧中部，并与水体接触。所述摄像头16经舵机17安装于船体前部。
在本实施例中，所述投药装置6包括药箱5、投药泵4、输药管3及投药管18，所述水体净化剂通过投药泵4由位于船体后部的药箱5经过输药管3输送至位于船体下部的投药管18，水体净化剂通过投药管18上的投药孔19投放于水中。
在本实施例中，所述过滤装置14主要由过滤网格12、过滤网13及挡板11构成，所述过滤板为栅格板，所述过滤网搭设于过滤板上，所述挡板设置于过滤板外侧，所述挡板阻挡大体积垃圾及水生生物进入过滤装置，所述过滤网吸附收集水中的絮凝物，避免水体二次污染及底泥污染。所述过滤装置可拆卸结构，以便于更换维护。
在本实施例中，所述船体前部设有照明灯15。
本装置适用于水库、湖泊、内河等开放性水域。在使用时，将装置放置在需要进行水质监测与水体净化的水域，装置可以自动工作，工作人员也可以通过遥控器控制装置的行进，装置的相关数据包括位置，水质数据等可以通过登录相应的网站进行查阅。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动化水质监测及净化装置，其特征在于，包括船体、水质监测模块、中央控制模块、GPS模块、摄像头、投药装置及过滤装置，所述水质监测模块包括PH传感器、COD传感器及浊度传感器，所述中央控制模块由树莓派构成，装置各部分运行由树莓派控制，树莓派连接水质监测模块的各传感器、GPS模块、摄像头及投药装置连接，在中央控制模块的控制下，各传感器自动收集水质信息，收集到的水质信息结合GPS模块收集到的位置信息及摄像头记录的水体图像信息，一同储存在树莓派中并发送到网页端，形成相应的水体数据库；当传感器监测到的水质数据超过预设的水体污染标准，中央控制模块生成相应的指令控制投药装置工作，投药装置投放水体净化剂于水中，水体净化剂在水中与污染物结合形成絮凝物并漂浮在水体中，所述过滤装置设于船体下部，用于吸附收集絮凝物以及阻挡垃圾和水生生物。
2.根据权利要求1所述的自动化水质监测及净化装置，其特征在于，所述中央控制模块及GPS模块位于船体内部。
3.根据权利要求1所述的自动化水质监测及净化装置，其特征在于，所述水质监测模块设于船体侧部并与水体接触。
4.根据权利要求1所述的自动化水质监测及净化装置，其特征在于，所述摄像头经舵机安装于船体前部。
5.根据权利要求1所述的自动化水质监测及净化装置，其特征在于，所述投药装置包括药箱、投药泵、输药管及投药管，所述水体净化剂通过投药泵由位于船体后部的药箱经过输药管输送至位于船体下部的投药管，水体净化剂通过投药管上的投药孔投放于水中。
6.根据权利要求1所述的自动化水质监测及净化装置，其特征在于，所述过滤装置主要由过滤板、过滤网及挡板构成，所述过滤板为栅格板，所述过滤网搭设于过滤板上，所述挡板设置于过滤板外侧，所述挡板阻挡大体积垃圾及水生生物进入过滤装置，所述过滤网吸附收集水中的絮凝物，避免水体二次污染及底泥污染。
7.根据权利要求6所述的自动化水质监测及净化装置，其特征在于，所述过滤装置可拆卸结构，以便于更换维护。
8.根据权利要求1所述的自动化水质监测及净化装置，其特征在于，所述船体前部设有照明灯。
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