CN113588603B - 一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，包括中央控制器、光源发射器、比色管、热敏电阻、报警器和安装盒，中央控制器、光源发射器和比色管均设置于安装盒内部。本发明通过设置比色结构和温度测量模块，能够直接对河道水体环境进行相关数据的测定，并与大数据比对，参照蓝藻生长、繁殖和爆发不同时期水环境的变化来对应预警，能够直观地反映出水环境处于蓝藻爆发过程的哪个阶段，进行对应的防治；其中通过设置光源发射器和比色管，能够在比色管内通水过程中直接测量水体的透光度，并将测量数据上传处理比对；在中央控制器的数据比对程序中进行判断，并根据判断结果控制报警器工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，属于水污染检测技术领域。
背景技术
在治理水体污染的措施方面，预警监测是一个重要的环节，能够帮助我们主动地防治水体污染，尤其是在蓝藻爆发的预警监测中，需要实现的预警监测。
由于蓝藻在满足一定条件的水环境中能够迅速繁殖，在现有的监测预警手段中，仅仅通过视频监控难以及时掌控蓝藻等物质的实时繁殖状况，同时也不能及时获取和控制水环境的相关数据，在防治过程中往往会产生偏差和延迟，导致水污染治理的效果较差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，该基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置解决了现有的水体预警监测手段仅通过表象难以确定蓝藻的实际生长状况和所生长水环境的实时数据的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，包括报警器和安装盒；所述安装盒内设置有中央控制器、调节电机和多个比色管，安装盒的内壁上设有光源发射器和光源接收板，光源接收板与光源发射器的位置相对设置，报警器设置在安装盒的外侧，报警器和光源接收板均与中央控制器电性连接；所述安装盒的上端面设有注水管，下端面设有控流盒；所述注水管的出水口延伸至安装盒内与多个比色管连通，调节电机的输出轴侧面与光源发射器之间通过开设螺纹相互啮合，比色管位于光源发射器与光源接收板之间；所述比色管的下端连接有阀板，阀板位于控流盒内并与控流盒和比色管滑动配合。
所述光源发射器的一侧开设有卡槽，安装盒与光源发射器连接的内壁上设有卡条，卡槽与卡条滑动配合；所述光源发射器的底部连接有凸块，安装盒的底部开设有多个压槽，压槽通过弹簧连接有压块；所述压块与凸块接触配合动作。
所述控流盒内设有阀门电机，阀门电机的输出轴与阀板之间通过开设的齿槽相互啮合。
所述阀板与比色管之间设有复位弹簧。
所述中央控制器上连接有数据导杆，数据导杆的一端位于注水管内；位于注水管内的数据导杆上设有多个热敏电阻，多个热敏电阻之间相互并联。
所述阀门电机与中央控制器电性连接。
还包括控制模块、透光度检测模块、温度测量模块和预警模块，所述控制模块接收并处理透光度检测模块和温度测量模块所测量的数据，获取处理数据，再将处理数据与预警值进行对比，获取对比结果，根据对比结果向预警模块下发指令。
所述控制模块为中央控制器，中央控制器中设置有数模转换芯片和数据存储器，数模转换芯片内部设置有数据比对程序；所述数据比对程序用于计算并比对透光度检测模块和温度测量模块所测量的数据，在数据比对程序中设有预警值。
所述透光度检测模块为比色结构，比色结构包括光源发射器和比色管。
所述温度测量模块为热敏电阻，预警模块为报警器，热敏电阻与中央控制器电性连接。
本发明的有益效果在于：
1.能够直接对河道水体环境进行相关数据的测定，并与大数据比对，参照蓝藻生长、繁殖和爆发不同时期水环境的变化来对应预警，能够直观地反映出水环境处于蓝藻爆发过程的哪个阶段，进行对应的防治；
2.能够在比色管内通水过程中直接测量水体的透光度，并将测量数据上传处理比对；在中央控制器的数据比对程序中进行判断，并根据判断结果控制报警器工作。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是图2中A-A的剖面图；
图4是图3中B-B的剖面图；
图5是图4中D部分的局部展示图；
图6是图3中C-C的剖面图；
图7是图6中E-E的剖面图；
图8是图7中F部分的局部展示图；
图9是本发明的流程图；
图中：1-中央控制器，101-数据导杆，2-光源发射器，201-卡槽，202-凸块，3-比色管，301-阀板，302-复位弹簧，4-热敏电阻，5-报警器，6-安装盒，601-注水管，602-调节电机，603-光源接收板，604-控流盒，6041-阀门电机，605-卡条，606-压槽，6061-压块。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1～9所示，一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，包括报警器5和安装盒6；所述安装盒6内设置有中央控制器1、调节电机602和多个比色管3，安装盒6的内壁上设有光源发射器2和光源接收板603，光源接收板603与光源发射器2的位置相对设置，报警器5设置在安装盒6的外侧，报警器5和光源接收板603均与中央控制器1电性连接；所述安装盒6的上端面设有注水管601，下端面设有控流盒604；所述注水管601的出水口延伸至安装盒6内与多个比色管3连通，调节电机602的输出轴侧面与光源发射器2之间通过开设螺纹相互啮合，比色管3位于光源发射器2与光源接收板603之间；所述比色管3的下端连接有阀板301，阀板301位于控流盒604内并与控流盒604和比色管3滑动配合。
实施例2
采用实施例1的方案，并且：所述光源发射器2的一侧开设有卡槽201，安装盒6与光源发射器2连接的内壁上设有卡条605，卡槽201与卡条605滑动配合；所述光源发射器2的底部连接有凸块202，安装盒6的底部开设有多个压槽606，压槽606通过弹簧连接有压块6061；所述压块6061与凸块202接触配合动作。
实施例3
采用实施例1的方案，并且：所述控流盒604内设有阀门电机6041，阀门电机6041的输出轴与阀板301之间通过开设的齿槽相互啮合。
实施例4
采用实施例1的方案，并且：所述阀板301与比色管3之间设有复位弹簧302。
实施例5
采用实施例1的方案，并且：所述中央控制器1上连接有数据导杆101，数据导杆101的一端位于注水管601内；位于注水管601内的数据导杆101上设有多个热敏电阻4，多个热敏电阻4之间相互并联。
实施例6
采用实施例3的方案，并且：所述阀门电机6041与中央控制器1电性连接。
实施例7
采用实施例1的方案，并且：还包括控制模块、透光度检测模块、温度测量模块和预警模块，所述控制模块接收并处理透光度检测模块和温度测量模块所测量的数据，获取对比结果，再根据对比结果向预警模块下发指令。
实施例8
采用实施例7的方案，并且：所述控制模块为中央控制器1，中央控制器1中设置有数模转换芯片和数据存储器，数模转换芯片内部设置有数据比对程序；所述数据比对程序用于计算并比对透光度检测模块和温度测量模块所测量的数据。
实施例9
采用实施例7的方案，并且：所述透光度检测模块为比色结构，比色结构包括光源发射器2和比色管3。
实施例10
所述温度测量模块为热敏电阻4，预警模块为报警器5，热敏电4与中央控制器1电性连接。
实施例11
基于上述实施例，具体为：
一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，包括控制模块、透光度检测模块、温度测量模块和预警模块，控制模块接收并处理透光度检测模块和温度测量模块所测量的相关数据，再根据数据处理和对比结果向预警模块下发指令，其中数据处理和对比标准均参照河道水体水环境大数据记录；透光度检测模块与温度测量模块相互配合，两者同步进行，能够从两方面数据直观反映对应水质；
控制模块包括中央控制器1，其内部设置有数模转换芯片和数据存储器，用于存储和处理所测量的透光度和温度数据；数模转换芯片内部设置有数据比对程序，且透光度检测模块和温度测量模块所测量的数据均参与数据对比程序的计算，在数据对比程序中预先设定预警值，通过将测量的相关数据输入数据对比程序，分别与预警值比较，若大于预警值，中央控制器1控制预警模块工作；若小于预警值，中央控制器1控制透光度检测模块和温度检测模块继续测量工作；其中提到的数据处理、数据计算和数据对比程序均为现有技术。
透光度检测模块内设比色结构，比色结构包括光源发射器2和比色管3，两者位置相互对应，且利用多个比色管3进行测量来减小误差；温度测量模块内设若干热敏电阻4，且与中央控制器1电性连接，用于直接测量水温，且利用多个热敏电阻4进行测量来减小误差；预警模块包括报警器5，且报警器5与中央控制器1电性连接。
如图1、4、6所示，还包括中央控制器1、光源发射器2、比色管3、热敏电阻4、报警器5和安装盒6，中央控制器1、光源发射器2和比色管3均设置于安装盒6内部；其中安装盒6为密封盒结构，且具有防水功能；报警器5与中央控制器1电性连接，并安装于安装盒6外部。
安装盒6上表面粘连有注水管601，且注水管601延伸至安装盒6内部，并与若干比色管3胶接连通，使河道中的水通过注水管601直接注入比色管3内，参与比色测量水体透光度的工作；安装盒6内表面栓接有调节电机602，调节电机602的输出轴周侧面与光源发射器2之间通过开设螺纹相互啮合，两者构成往复丝杠结构，且光源发射器2与安装盒6滑动配合，能够通过调节电机602控制光源发射器2在安装盒6内部滑动，对每个比色管3内部的水进行透光度测量；安装盒6内表面栓接有光源接收板603，且光源接收板603与光源发射器2的位置相对；比色管3位于光源发射器2与光源接收板603之间。
如图6-8所示，光源发射器2一侧面开设有卡槽201，安装盒6内表面粘连有卡条605，且卡槽201与卡条605滑动配合，辅助限定光源发射器2的滑动轨道；光源接收板603与中央控制器1电性连接，能够将测量的透光度数据直接传输至中央控制器1并储存；光源发射器2底表面粘连有凸块202，安装盒6内底面开设有若干压槽606，压槽606内表面通过弹簧连接有压块6061；压块6061与凸块202接触配合，在光源发射器2滑动过程中，当凸块202移动至相邻两压块6061之间时，光源发射器2会有短暂的停止时间，在此时间段内，光源发射器2的光源直接照射在比色管3上开始透光度测量。
如图3-5所示，比色管3下端延伸至安装盒6外部，且其内表面卡接有阀板301；安装盒6下表面粘连有控流盒604，且阀板301一端延伸至控流盒604内部，并与控流盒604和比色管3均滑动配合；控流盒604内表面栓接有阀门电机6041，阀门电机6041的输出轴与阀板301之间通过开设齿槽相互啮合；阀板301与比色管3之间粘连有复位弹簧302；阀门电机6041与中央控制器1电性连接；其中通过阀门电机6041的输出轴旋转时与阀板301的啮合结构带动阀板301滑动，打开比色管3，使比色管3内部测量过透光度的水流出，并从注水管601中继续注水；在中央控制器1中设置有定时程序，通过设定时间周期，控制阀门电机6041进行工作，且当阀门电机6041关闭时，阀板301在复位弹簧302作用下复位关闭比色管3。
如图2、3所示，中央控制器1一表面焊接有数据导杆101，并延伸至注水管601内部；数据导杆101周侧面与若干热敏电阻4焊接，且热敏电阻4设置于注水管601内部；若干热敏电阻4之间相互并联，在注水管601注水时即开始测温工作，并通过多组测量减小误差。
优选的，中央控制器1为AQMD6020BLS-P电机控制器，内置的数模转换芯片为TMS320F2812PGFA数模转换器，数据存储器为THGBMHG6C1LBAIL-IC存储器；调节电机602和阀门电机6041均为12V的直流伺服电机；热敏电阻4为MF72型电阻器，光源接收板603为若干CDS55型光敏电阻并联构成的光敏板，能够直接反馈出光照强度的信号。
本发明的有益效果在于：
1.通过设置比色结构和温度测量模块，能够直接对河道水体环境进行相关数据的测定，并与大数据比对，参照蓝藻生长、繁殖和爆发不同时期水环境的变化来对应预警，能够直观地反映出水环境处于蓝藻爆发过程的哪个阶段，进行对应的防治；
2.通过设置光源发射器和比色管，能够在比色管内通水过程中直接测量水体的透光度，并将测量数据上传处理比对；在中央控制器的数据比对程序中进行判断，并根据判断结果控制报警器工作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (3)
1.一种基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，包括报警器（5）和安装盒（6），其特征在于：所述安装盒（6）内设置有中央控制器（1）、调节电机（602）和多个比色管（3），安装盒（6）的内壁上设有光源发射器（2）和光源接收板（603），光源接收板（603）与光源发射器（2）的位置相对设置，报警器（5）设置在安装盒（6）的外侧，报警器（5）和光源接收板（603）均与中央控制器（1）电性连接；所述安装盒（6）的上端面设有注水管（601），下端面设有控流盒（604）；所述注水管（601）的出水口延伸至安装盒（6）内与多个比色管（3）连通，调节电机（602）的输出轴侧面与光源发射器（2）之间通过开设螺纹相互啮合，比色管（3）位于光源发射器（2）与光源接收板（603）之间；所述比色管（3）的下端连接有阀板（301），阀板（301）位于控流盒（604）内并与控流盒（604）和比色管（3）滑动配合；
所述光源发射器（2）的一侧开设有卡槽（201），安装盒（6）与光源发射器（2）连接的内壁上设有卡条（605），卡槽（201）与卡条（605）滑动配合；所述光源发射器（2）的底部连接有凸块（202），安装盒（6）的底部开设有多个压槽（606），压槽（606）通过弹簧连接有压块（6061）；所述压块（6061）与凸块（202）接触配合动作；
还包括控制模块、透光度检测模块、温度测量模块和预警模块，所述控制模块接收并处理透光度检测模块和温度测量模块所测量的数据，获取处理数据，再将处理数据与预警值进行对比，获取对比结果，根据对比结果向预警模块下发指令；所述控制模块为中央控制器（1），中央控制器（1）中设置有数模转换芯片和数据存储器，数模转换芯片内部设置有数据比对程序；所述数据比对程序用于计算并比对透光度检测模块和温度测量模块所测量的数据，在数据比对程序中设有预警值；所述透光度检测模块为比色结构，比色结构包括光源发射器（2）和比色管（3）；
所述中央控制器（1）上连接有数据导杆（101），数据导杆（101）的一端位于注水管（601）内；位于注水管（601）内的数据导杆（101）上设有多个热敏电阻（4），多个热敏电阻（4）之间相互并联；
压块（6061）与凸块（202）接触配合，在光源发射器（2）滑动过程中，当凸块（202）移动至相邻两压块（6061）之间时，光源发射器（2）会有短暂的停止时间，在此时间段内，光源发射器（2）的光源直接照射在比色管（3）上开始透光度测量；
所述控流盒（604）内设有阀门电机（6041），阀门电机（6041）的输出轴与阀板（301）之间通过开设的齿槽相互啮合；所述阀板（301）与比色管（3）之间设有复位弹簧（302）；
通过阀门电机（6041）的输出轴旋转时与阀板（301）的啮合带动阀板（301）滑动，打开比色管（3），使比色管（3）内部测量过透光度的水流出，并从注水管（601）中继续注水；在中央控制器（1）中设置有定时程序，通过设定时间周期，控制阀门电机（6041）进行工作，且当阀门电机（6041）关闭时，阀板（301）在复位弹簧（302）作用下复位关闭比色管（3）。
2.如权利要求1所述的基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，其特征在于：所述阀门电机（6041）与中央控制器（1）电性连接。
3.如权利要求1所述的基于大数据的河道水体蓝藻爆发预警监测装置，其特征在于：所述温度测量模块为热敏电阻（4），预警模块为报警器（5），热敏电阻（4）与中央控制器（1）电性连接。
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Also Published As
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| CN113588603A (zh) | 2021-11-02 |
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