CN113640481A - 水环境检测装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及水环境检测技术领域，尤其涉及一种水环境检测装置。本公开提供的水环境检测装置包括：船体、水质检测仪和加药机构；水质检测仪设置于所述船体，用于检测水质信息；加药机构设置于所述船体；控制器分别与所述水质检测仪和所述加药机构连接，用于根据所述水质检测仪发送的信号控制所述加药机构加药。控制器可以根据水质检测仪检测到水质信息，并根据不同的信息，设定不同的加药种类，加药量和加药速度等，针对水环境的污染情况控制加药机构加药，可以更好的发挥药剂的作用。

Description

水环境检测装置

技术领域

本公开涉及水环境检测技术领域，尤其涉及一种水环境检测装置。

背景技术

目前我国水体的富营养化较为严重，尤其是水流流动较小的湖库和河道系统，主要原因为水体中氮、磷、叶绿素a、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等污染物超标，藻类是水体的初级生产者，是衡量水体富营养化程度的主要指标之一。湖泊和河道系统具有水量大、人工监测难和成本高等特点，亟需开发低成本的水质检测和自动投药技术使湖泊和河道系统实现实时的水质检测、自动投药削减水体营养盐，防止蓝藻爆发。

由于人类活动强度的增加，对水体生态环境破坏日益严重，导致世界范围内的藻华分布范围、发生频率及其危害明显增加，对人民生活带来严重的损害，也给社会经济的发展带来不可估量的损失。因此，水体的富营养化及藻华预警已经成为我国关注的热点和焦点问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种水环境检测装置。

本公开提供了一种水环境检测装置，包括：船体；

水质检测仪，设置于所述船体，用于检测水质信息；

加药机构，设置于所述船体；

控制器，分别与所述水质检测仪和所述加药机构连接，用于根据所述水质检测仪发送的信号控制所述加药机构加药。

进一步的，水环境检测装置还包括：遥感图像卫星采集模块，所述遥感图像卫星采集模块与所述控制器连接，用于采集所述遥感图像卫星采集模块观测范围内的遥感影像数据，并将所述遥感影像数据传递给所述控制器。

进一步的，水环境检测装置还包括处理器和建模器；

所述处理器分别与所述水质检测仪和所述建模器连接，用于获取所述水质检测仪检测到的所述水质信息并将所述水质信息向所述建模器传输；

所述处理器分别与所述遥感图像卫星采集模块和所述建模器连接，用于获取遥感图像卫星采集模块采集的所述遥感影像数据并向所述建模器传输；

所述建模器用于将所述水质信息和所述遥感影像数据进行处理并生成图像。

进一步的，水环境检测装置还包括显示器，所述显示器与所述建模器连接，用于输出所述图像。

进一步的，水环境检测装置还包括太阳能电池组件和蓄电池，所述太阳能电池组件设置于所述船体，所述太阳能电池组件与所述蓄电池连接；

所述蓄电池分别与所述水质检测仪和所述加药机构连接。

进一步的，所述太阳能电池组件包括太阳能电池板和用于调节所述太阳能电池板角度的调节机构；

所述调节机构与所述控制器连接。

进一步的，所述船体上设有发动机、电动机、传动轴和船桨；

所述太阳能电池组件与所述电动机连接，所述发动机和所述电动机通过动力自动切换机构与所述传动轴连接，所述传动轴与所述船桨连接。

进一步的，所述加药机构包括药剂存储器和加药管，所述加药管与药剂存储器连接；

所述加药管上设有加药泵，所述加药泵设有控制阀，所述控制阀与所述控制器连接。

进一步的，所述药剂存储器设有多个所述加药管，多个所述加药管间隔设置。

进一步的，所述水质检测仪包括叶绿素α传感器、电导率传感器、pH值传感器、溶解氧传感器、COD传感器或氨氮传感器。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的水环境检测装置包括船体、水质检测仪、加药机构和控制器；水质检测仪设置于船体，用于检测水质信息，水质检测仪可以分析所检测范围的氮量、磷量、叶绿素a浓度、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)等。加药机构设置于船体；控制器分别与水质检测仪和加药机构连接，用于根据水质检测仪发送的信号控制加药机构加药。通过水质检测仪向控制器传输水质信息，使工作人员可以针对不同的水质采取相应的措施，从而可以减少水环境的破坏。具体的，控制器可以根据水质检测仪检测到的氮量、磷量、叶绿素a浓度、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)等信息，制定加药方案，根据不同的信息，设定不同的加药种类，加药量和加药速度等，针对水环境的污染情况控制加药机构加药，可以更好的发挥药剂的作用。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述水环境检测装置的结构示意图；

图2为本公开实施例所述水环境检测装置的流程示意图。

附图标记：1、船体；11、水质检测仪；12、加药机构；13、阳能电池组件；14、蓄电池；15、船桨；16、控制器；17、遥感图像卫星采集模块；18、处理器；19、建模器；20、显示器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

结合图1和图2所示，本公开实施例提供的水环境检测装置包括船体1、水质检测仪11、加药机构12和控制器16；水质检测仪11设置于船体1，用于检测水质信息，水质检测仪11可以分析所检测范围的氮量、磷量、叶绿素a浓度、化学需氧量COD和生化需氧量BOD等。加药机构12设置于船体1；控制器16分别与水质检测仪11和加药机构12连接，用于根据水质检测仪11发送的信号控制加药机构12加药。控制器16能够自动收集水质信息数据并存储，支持远程操控水质检测仪11。通过水质检测仪11向控制器16传输水质信息，使工作人员可以针对不同的水质采取相应的措施，从而可以减少水环境的破坏。具体的，控制器16可以根据水质检测仪11检测到的氮量、磷量、叶绿素a浓度、化学需氧量COD和生化需氧量BOD等信息，制定加药方案，根据不同的信息，设定不同的加药种类，加药量和加药速度等，针对水环境的污染情况控制加药机构12加药，可以更好的发挥药剂的作用。

控制器16可以设置于船体1上，也可以设置于地面上进行无线控制。

在一些具体的实施方式中，水环境检测装置还包括遥感图像卫星采集模块17，遥感图像卫星采集模块17与控制器16连接，用于采集遥感图像卫星采集模块17观测范围内的遥感影像数据，并将遥感影像数据传递给控制器16。具体可以通过利用遥感影像采集模块获取藻类生物量反演图像，通过与水质检测仪11共同作用，评估藻类量与氮量、磷量、叶绿素a浓度、化学需氧量COD和生化需氧量BOD等因素的相互影响关系，进而针对水环境的污染情况控制加药机构12加药，可以更好的发挥药剂的作用。

可选的，卫星遥感将遥感图像卫星采集模块17获取的遥感影像数据发送到数据处理中心，数据处理中心根据这些数据确定海草所在水域的海草数据；数据处理中心分析处理海草数据，确定该区域的海草覆盖程度，最终可以得到海草分布图，通过海草图可以控制加药机构12加药，可以更好的发挥药剂的作用。

在一些具体的实施方式中，水环境检测装置还包括处理器18和建模器19；处理器18分别与水质检测仪11和建模器19连接，用于获取水质检测仪11检测到的水质信息并将水质信息向建模器19传输，建模器19用于将水质信息进行处理并生成图像；处理器18分别与遥感图像卫星采集模块17和建模器19连接，用于获取遥感图像卫星采集模块17采集的遥感影像数据并向建模器19传输，建模器19用于将遥感影像数据进行处理并生成图像；

通过建模器19将水质信息和遥感影像数据进行处理并生成图像，可以确定该区域的海草覆盖程度，提高图像的准确性，通过海草图可以控制加药机构12加药，可以更好的发挥药剂的作用。

在一些具体的实施方式中，水环境检测装置还包括显示器20，显示器20与建模器19连接，用于输出图像，使工作人员更直观的观察不同水域的海草图，进而可以针对不同的水质采取相应的措施，从而可以减少水环境的破坏。

在一些具体的实施方式中，水环境检测装置还包括太阳能电池组件13和蓄电池14，太阳能电池组件13设置于船体1，将太阳能转换为电能，太阳能电池组件13与蓄电池14连接，使太阳能电池组件13将太阳能转换为电能并存储于蓄电池14；蓄电池14分别与水质检测仪11和加药机构12连接，用于给水质检测仪11和加药机构12供电，从而克服了水上供电困难的难题，由于蓄电池14能储存电能，因此在阳光照射不足的情况下，仍可持续工作一段时间，节能环保。

太阳能电池组件13包括薄膜太阳能电池，单晶硅硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池。

在一些具体的实施方式中，太阳能电池组件13包括太阳能电池板和用于调节太阳能电池板角度的调节机构；调节机构与控制器16连接。通过调节结构调节太阳能电池板的角度，可以增加太阳能电池板直面太阳的时间，有效增加发电量。

调节机构可以是可任意伸缩的不锈钢构件连接，这样设计的优点是在不同的光线角度，能够任意调节太阳能电池板的角度充分的接受阳光照射最大限度的转化为电能保障船体1有充足的电能。

可选的，调节机构可以包括底座和安装架，太阳能电池板设置于安装架，

可选的，调节机构可以包括驱动件以及连接在驱动件和太阳能电池板端部的驱动连杆，驱动连杆与太阳能电池板安装架转动连接，太阳能电池板设置于太阳能电池板安装架。驱动件与控制器16连接。驱动件可以包括驱动电机，太阳能电池板安装架与驱动电机连接。驱动电机分别与控制器16和蓄电池14连接，通过控制器16在不同的光线角度，能够任意调节太阳能电池板的角度充分的接受阳光照射最大限度的转化为电能保障船体1有充足的电能。

在一些具体的实施方式中，船体1上设有发动机、电动机、传动轴和船桨15；太阳能电池组件13与电动机连接，发动机和电动机通过动力自动切换机构与传动轴连接，传动轴与船桨15连接。当白天时，太阳能电池组件13可以向蓄电池14供电，储备电能，蓄电池14可以提供船体1行驶的动力，当蓄电池14电量不足时，发动机通过动力自动切换机构与传动轴连接，动力切换机构可以采用发动机驱动，也可以采用电动机驱动，可以实现动力的切换使用，传动轴将将自动切换机构输出的动力传递给船桨15，使船桨15驱动船体1行驶。

船桨15可以为叶片式的船桨15，叶片式船桨15也会随之在水里转动，即为船体1提供了动力，也增加了水体的流动性，人工为水体进行复氧，投药时叶片式船桨15可以加速药剂的扩散，更好的发挥药剂的作用。

在一些具体的实施方式中，加药机构12包括药剂存储器和加药管，加药管与药剂存储器连接；加药管上设有加药泵，加药泵设有控制阀，加药泵与蓄电池14连接，控制阀与控制器16连接，可以控制加药泵投放的药物量。

在一些具体的实施方式中，药剂存储器设有多个加药管，多个加药管间隔设置，每个加药管均设有加药泵，各个加药泵分别与控制器16连接，可以分别对加药管提供投放的药物，各个加药管独立控制，可以实现药物的有效投放，可以更好的发挥药剂的作用。

药剂存储器为设置于船体1的内部是一个轻巧，耐用的聚氯乙烯塑料板制造的药剂存储器，存储器里面有小型的药剂泵，为药剂投加提供动力。药剂存储器周边有几个投药管，方便药剂全面喷洒到报警区域水体。

在一些具体的实施方式中，水质检测仪11包括叶绿素α传感器、电导率传感器、pH值传感器、溶解氧传感器、COD传感器或氨氮传感器。用于对水体常规指标的检测列如，水体中的溶解氧、电导率、PH值、叶绿素a等，实时的监测水质情况，方便数据分析和预警。船体1的尾部安装还有蓄电池14是用来储存太阳能转化为的电能，为水质监测仪、传感器、数据存储器、分析建模器19等提供电源。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水环境检测装置，其特征在于，包括：船体(1)；

水质检测仪(11)，设置于所述船体(1)，用于检测水质信息；

加药机构(12)，设置于所述船体(1)；

控制器(16)，分别与所述水质检测仪(11)和所述加药机构(12)连接，用于根据所述水质检测仪(11)发送的信号控制所述加药机构(12)加药。

2.根据权利要求1所述的水环境检测装置，其特征在于，还包括：遥感图像卫星采集模块(17)，所述遥感图像卫星采集模块(17)与所述控制器(16)连接，用于采集所述遥感图像卫星采集模块(17)观测范围内的遥感影像数据，并将所述遥感影像数据传递给所述控制器(16)。

3.根据权利要求2所述的水环境检测装置，其特征在于，还包括处理器(18)和建模器(19)；

所述处理器(18)分别与所述水质检测仪(11)和所述建模器(19)连接，用于获取所述水质检测仪(11)检测到的所述水质信息并将所述水质信息向所述建模器(19)传输；

所述处理器(18)分别与所述遥感图像卫星采集模块(17)和所述建模器(19)连接，用于获取遥感图像卫星采集模块(17)采集的所述遥感影像数据并向所述建模器(19)传输；

所述建模器(19)用于将所述水质信息和所述遥感影像数据进行处理并生成图像。

4.根据权利要求3所述的水环境检测装置，其特征在于，还包括显示器(20)，所述显示器(20)与所述建模器(19)连接，用于输出所述图像。

5.根据权利要求1所述的水环境检测装置，其特征在于，还包括太阳能电池组件(13)和蓄电池(14)，所述太阳能电池组件(13)设置于所述船体(1)，所述太阳能电池组件(13)与所述蓄电池(14)连接；

所述蓄电池(14)分别与所述水质检测仪(11)和所述加药机构(12)连接。

6.根据权利要求5所述的水环境检测装置，其特征在于，所述太阳能电池组件(13)包括太阳能电池板和用于调节所述太阳能电池板角度的调节机构；

所述调节机构与所述控制器(16)连接。

7.根据权利要求5所述的水环境检测装置，其特征在于，所述船体(1)上设有发动机、电动机、传动轴和船桨(15)；

所述太阳能电池组件(13)与所述电动机连接，所述发动机和所述电动机通过动力自动切换机构与所述传动轴连接，所述传动轴与所述船桨(15)连接。

8.根据权利要求1所述的水环境检测装置，其特征在于，所述加药机构(12)包括药剂存储器和加药管，所述加药管与药剂存储器连接；

所述加药管上设有加药泵，所述加药泵设有控制阀，所述控制阀与所述控制器(16)连接。

9.根据权利要求8所述的水环境检测装置，其特征在于，所述药剂存储器设有多个所述加药管，多个所述加药管间隔设置。

10.根据权利要求1所述的水环境检测装置，其特征在于，所述水质检测仪(11)包括叶绿素α传感器、电导率传感器、pH值传感器、溶解氧传感器、COD传感器或氨氮传感器。

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