CN114414297A - 一种水环境监测监控设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水环境监测监控设备，在原有针对于水体附近环境的基础上，在设定的时间段落内进行水质的采集，在采集流程中即可视线针对水质的物理层面的检测，随后针对目标水源进行保存，工作人员在取出目标水源后即可再次通过生物层面进一步验证物理传感器的检测结论，实现双向验证的效果，更具有监测流程中的预防性和准确性。同时，通过设置采样机构和切换机构，以实现针头自动识别旋转台上的储槽内是否存在储液筒，并将水样喷入储液筒内；当旋转台上的储槽内没有储液筒时，针头下降时不进行喷样，有效提高了针头的喷样准确率，避免无储液筒时的误喷问题出现。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，具体是一种水环境监测监控设备。
背景技术
水环境监测是以水环境为对象，运用物理的、化学的及生物的技术手段，对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析，以探索研究水环境质量的变化规律，水环境监测是为水环境管理提供可靠的基础数据，并为治理措施的效果评价提供科学依据，为了使监测数据能准确反映水环境的质量现况，预测水环境污染发展趋势，要求水环境监测数据应具有代表性、准确性、精密性、平行性、重复性、完整性及可比性。
现有的水环境监控设备一般仅为针对于附近的环境以及水体本身的感应监测，经由监测当时时间段的数据，以传感器为触媒使水环境监测数据化显示，然而这种数据化显示较为刻板，主要为物理层面的数据获取，无法针对于水中富含的微生物或生物层面进行监测，不能够准确记录时间段落内当时的水质具体变化量，特别是面对较为隐蔽性的生物入侵等，无法准确的记录和预测生态变化及其影响范围，仅仅通过后续的结果发现和推测，无法实现监测和监控的预防性效果。
发明内容
本发明提供了一种水环境监测监控设备，旨在解决上述水环境监测无法针对水中富含的微生物或生物层面进行监测的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种水环境监测监控设备，包括集成设备柜和设于所述集成设备柜内的进水机构﹑旋转机构以及采样机构，所述旋转机构上设有用于放置储液筒的旋转台，所述采样机构通过搭接板设于所述旋转台上方，所述采样机构与所述进水机构连通，所述采样机构上设有弹性伸缩针头，以使所述针头接触所述储液筒时，所述针头按压接通所述进水机构的通路进行采样；所述集成设备柜内还设有水质检测仪，所述水质检测仪的一端安装有感应触头，所述感应触头伸入至所述进水机构内。
进一步地，所述进水机构包括入水管﹑水泵以及弯管，所述水泵设于所述集成设备柜内并连接于所述入水管上，所述弯管设于所述搭接板上并与所述入水管连通；所述弯管的一端通过可伸缩的波纹管与所述针头连接。
进一步地，所述集成设备柜内还设有切换机构，所述切换机构包括环形齿轮和转盘﹑所述转盘的中部与所述弯管的一端转动连接，所述转盘与所述搭接板端部转动嵌合；所述环形齿轮固定通过连接杆连接于所述旋转台上方，所述转盘内设有一圈齿牙，所述环形齿轮与所述齿牙啮合传动。
进一步地，所述采样机构包括电动伸缩杆﹑矩形推板﹑压板﹑推杆﹑塞杆以及弹簧，所述电动伸缩杆设于所述转盘底面，所述矩形推板连接于所述电动伸缩杆的输出端，所述针头通过针管固定连接于所述矩形推板上，所述波纹管通过连接管连接于所述针管上；所述塞杆滑动设于所述针管内并与所述转盘滑动连接；所述压板滑动套于所述针头上，所述推杆竖直设于所述压板两侧并滑动与所述矩形推板连接，所述弹簧套于所述推杆上并位于所述压板盒所述矩形推板之间。
进一步地，所述旋转台的一侧设有用于排空所述入水管内积存水样的L形管，所述L形管的进水口竖直位于所述针头下方，并高出所述旋转台，以使所述转盘两侧的所述针头在所述电动伸缩杆推动下向下运动时，位于所述L形管一侧的所述针头进行出水。
进一步地，所述旋转机构包括驱动电机﹑旋转座以及减速箱，所述驱动电机设于所述集成设备柜内，所述减速箱与所述驱动电机的输出端连接，所述旋转座与所述减速箱连接，所述旋转台通过搭接杆与旋转座连接，以使所述驱动电机驱动所述旋转台在所述集成设备柜内转动。
进一步地，所述旋转台上沿周向设有多个用于竖直放置所述储液筒的储槽，所述旋转座上位于所述储槽下方设有激光照射灯。
进一步地，所述水质检测仪的另一侧表面安装有光线接收器，所述光线接收器和所述旋转台为垂直角度设置，所述储液筒的底端设置有内凹槽，所述储液筒的顶端安装有橡胶盖。
进一步地，所述集成设备柜上设有上立柱、连接板和下立柱，所述上立柱的底端表面安装有太阳能板，所述太阳能板的顶侧安装有第二横杆，所述第二横杆的表面设置有声音传感器，所述第二横杆的顶侧安装有第一横杆，所述第一横杆的表面两端分别安装有风速传感器和风向传感器；所述第一横杆的顶端表面中部设置有无线连接模块，所述第一横杆的底端安装有监控器。
进一步地，还包括系统主机，所述系统主机分别与所述驱动电机、无线连接模块、水泵、电动伸缩杆、水质检测仪、声音传感器、风速传感器和风向传感器为电性连接，所述水质检测仪分别与所述感应触头和光线接收器电性连接。
相对现有技术，具有以下有益效果：
1：本发明通过设置一种自动化的监测设备，在原有针对于水体附近环境的基础上，在设定的时间段落内进行水质的采集，在采集流程中即可视线针对水质的物理层面的检测，随后针对目标水源进行保存，工作人员在取出目标水源后即可再次通过生物层面进一步验证物理传感器的检测结论，实现双向验证的效果，更具有监测流程中的预防性和准确性。
2：本发明所设置的自动化监测设备能够经由上立柱和下立柱之间的连接板进行拆卸，在拼装其它的单个下立柱后即可实现单独的针对水体区域环境监测，使同一水域中的集成设备柜能够降低数量，同时便于拆卸的结构能够便于集成设备柜的后期维护和拆卸式维修。
3：本发明所安装的系统主机和无线连接模块能够便于在工作人员的连接，在连接完成后即可读取本地监测数据，随后在现场的工作人员可按照数据对比和操作旋转盘的储液筒，通过目测激光照射灯，以利于现场初步筛查时发现水质的异常。
4：本发明通过设置采样机构和切换机构，以实现针头自动识别旋转台上的储槽内是否存在储液筒，并将水样喷入储液筒内；当旋转台上的储槽内没有储液筒时，针头下降时不进行喷样，有效提高了针头的喷样准确率，避免无储液筒时的误喷问题出现；同时，结合切换机构，可实现对积存在入水管内的水样进行清空，以避免下一时间段的样本采集含有上一时间段的水样存留，有效提高水样采集准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请一种水环境监测监控设备的内部结构示意图；
图2为本申请一种水环境监测监控设备的A局部放大示意图；
图3为本申请一种水环境监测监控设备的外部结构示意图；
图4为本申请一种水环境监测监控设备的旋转机构以和采样机构示意图；
图5为本申请一种水环境监测监控设备的旋转机构以和采样机构轴视图；
图6为本申请一种水环境监测监控设备的B局部放大示意图；
图7为本申请一种水环境监测监控设备的旋转台俯视图；
图8为本申请一种水环境监测监控设备的储液筒示意图。
附图标记：1-上立柱；101-太阳能板；102-第二横杆；103-第一横杆；104-无线连接模块；105-监控器；2-连接板；3-下立柱；4-集成设备柜；401-柜门；402-显示屏；403-入水管；404-蓄电池箱；405-上隔板；406-收纳柜；407-搭接板；408-波纹管；409-电动伸缩杆；410-针管；411-针头；412-下隔板；413-水泵；414-系统主机；415-稳压器；416-弯管；417-连接管；5-旋转台；501-限位框；502-搭接杆；503-储槽；6-储液筒；601-内凹槽；602-橡胶盖；7-水质检测仪；701-感应触头；702-光线接收器；8-减速箱；801-驱动电机；802-旋转座；803-激光照射灯；9-环形齿轮；901-转盘；902-连接杆；903-齿牙；904-矩形推板；905-压板；906-推杆；907-塞杆；908-弹簧；909-L形管。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
实施例1：
如图1至图8所示，本发明提供了一种水环境监测监控设备，包括集成设备柜4和设于集成设备柜4内的进水机构﹑旋转机构以及采样机构，旋转机构上设有用于放置储液筒6的旋转台5，采样机构通过搭接板407设于旋转台5上方，采样机构与进水机构连通，采样机构上设有弹性伸缩针头411，以使针头411接触储液筒6时，针头411按压接通进水机构的通路进行采样；集成设备柜4内还设有水质检测仪7，水质检测仪7的一端安装有感应触头701，感应触头701伸入至进水机构内。进水机构包括入水管403﹑水泵413以及弯管416，水泵413设于集成设备柜4内并连接于入水管403上；弯管416为钢材料；弯管416设于搭接板407上并与入水管403连通；集成设备柜4主要通过入水管403放置于水内，通过水泵413向内部泵入当前时间段内的水源，泵入的水源由于在入水管403内呈流动性，因此内部的水质检测仪7的感应触头701置于入水管403内部后，可便于针对流动水源的PH值、OPR和溶解氧信息等物理层面的数据进行采集，随后水源经由顶部的搭接板407上的弯管416转换流经方向，使入水管403的水源经由弯管416流至波纹管408后，通过泵入至针管410中，再从针头411处泵出。
旋转机构包括驱动电机801﹑旋转座802以及减速箱8，驱动电机801设于集成设备柜4内，减速箱8与驱动电机801的输出端连接，旋转座802与减速箱8连接，旋转台5通过搭接杆502与旋转座802连接，以使驱动电机801驱动旋转台5在集成设备柜4内转动。旋转台5上沿周向设有多个用于竖直放置储液筒6的储槽503，旋转座802上位于储槽503下方设有激光照射灯803；激光照射灯803和旋转座802为固定连接，且激光照射灯803和储液筒6竖直对应设置；同时，可通过在旋转座802上位于激光照射灯803外圈设置弹簧908按压开关，当储液筒6内有水样时，受重力作用挤压弹簧908按压开关来接通激光照射灯803的电路通路，从而使每个装有水样的储液筒6能够接受激光照射灯803照射。储液筒6和旋转台5为镶嵌设置，其储液筒6设置于旋转台5外表面且呈半开放式安装，其上套接限位框501对储槽503内的储液筒6进行限位。
水质检测仪7的另一侧表面安装有光线接收器702，光线接收器702和旋转台5为垂直角度设置，储液筒6的底端设置有内凹槽601，储液筒6的顶端安装有橡胶盖602。激光照射灯803主要置于内凹槽601处，此时的激光照射灯803能够于水质内部进行照射，随后再次由水质检测仪7的光线接收器702接收相应的光线，根据光谱检测器在集成设备柜4内部监测水质信息，并形成一定的光线照明效果，用以模拟水面的阳光信息，在密封结构的集成设备柜4内部能够利于样本水源内部的微生物保存时间更长，其整体的水质样本采集时间段落能够进一步拉长，减轻工作人员需要频繁巡检和维护的现象。进一步地，储液筒6由于整体为玻璃材质构成，在针头411刺穿橡胶盖602后即可在储液筒6内注入水源，储存时间段落内的水质信息，在针头411拔出后橡胶盖602将因材料性质聚合密封储液筒6的内部空间，并根据驱动电机801的通电制动通过减速箱8传动旋转座802旋转，而旋转座802通过搭接杆502的限位传动旋转台5转动一定角度，使下一个储液筒6的位置转换至针头411的垂直底端，以便于下一个时间段落内的水质样本获取。
集成设备柜4上设有上立柱1、连接板2和下立柱3，上立柱1的底端表面安装有太阳能板101，太阳能板101的顶侧安装有第二横杆102，第二横杆102的表面设置有声音传感器，第二横杆102的顶侧安装有第一横杆103，第一横杆103的表面两端分别安装有风速传感器和风向传感器；第一横杆103的顶端表面中部设置有无线连接模块104，第一横杆103的底端安装有监控器105。还包括系统主机414，系统主机414分别与驱动电机801、无线连接模块104、水泵413、电动伸缩杆409、水质检测仪7、声音传感器、风速传感器和风向传感器为电性连接，水质检测仪7分别与感应触头701和光线接收器702电性连接。
监控设备整体结构主要通过上立柱1和下立柱3经由连接板2螺栓固定安装，再经由底部的集成设备柜4为主要受力部位，上立柱1则包含有太阳能板101、第二横杆102和第一横杆103，并上部集成无线连接模块104、监控器105、声音传感器、风速传感器和风向传感器，针对目标水域的周边环境监测，以及发送数据信息至互联网，传递至云端服务器或本地服务器中。由于上立柱1和下立柱3能够拆卸，因此在区域范围内能够安装不携带有集成设备柜4的下立柱3固定至地面，依旧能够进行环境监测，而集成设备柜4主要针对于区域水域中的水质监测。集成设备柜4的内部顶端安装有蓄电池箱404，蓄电池箱404内部安装有蓄电池，其蓄电池箱404分别与稳压器415和太阳能板101电性连接；蓄电池箱404的底端安装有上隔板405，上隔板405的安装有收纳柜406，搭接板407安装于上隔板405的底侧另一端。
实施例2：
如图4和图6所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，集成设备柜4内还设有切换机构，切换机构包括环形齿轮9和转盘901﹑转盘901的中部与弯管416的一端转动连接，转盘901与搭接板407端部转动嵌合；环形齿轮9固定通过连接杆902连接于旋转台5上方，转盘901内设有一圈齿牙903，环形齿轮9与齿牙903啮合传动。采样机构包括电动伸缩杆409﹑矩形推板904﹑压板905﹑推杆906﹑塞杆907以及弹簧908，电动伸缩杆409设于转盘901底面，矩形推板904连接于电动伸缩杆409的输出端，针头411通过针管410固定连接于矩形推板904上，波纹管408通过连接管417连接于针管410上；塞杆907滑动设于针管410内并与转盘901滑动连接；压板905滑动套于针头411上，推杆906竖直设于压板905两侧并滑动与矩形推板904连接，弹簧908套于推杆906上并位于压板905盒矩形推板904之间，以通过在针头411上设置滑动的压板905，使针头411插入橡胶盖602时推动推杆906带动塞杆907向上运动，以打开连接管417与针管410的通路，使波纹管408内的水样可通过连接管417流入针管410内，并从针头411喷出进入储液筒6内进行采样；当旋转台5上下一储槽503内没有储液筒6时，针头411上的压板905跟随针头411一起运动而不产生相对运动，此时连接管417与针管410的通路处于关闭状态，针头411不进行喷水，以避免当出现储槽503没有储液筒6时不进行误喷的问题。
旋转台5的一侧设有用于排空入水管403内积存水样的L形管909，L形管909的进水口竖直位于针头411下方，并高出旋转台5，以使转盘901两侧的针头411在电动伸缩杆409推动下向下运动时，位于L形管909一侧的针头411进行出水。通过设置L形管909，以便于将入水管403内积存的水样排出后，新进的水样可以通过另一侧的针头411进入到储液筒6内。进一步地，当电动伸缩杆409推动矩形推板904带动两侧的针管410下降时，压板905先与L形管909的上端接触并将塞杆907向上推动，以使波纹管408上的连接管417与针管410连通，从而将积存在入水管403内的水样通过L形杆上端的针头411排出，此时，位于储液筒6上方的针头411未与橡胶盖602接触；当入水管403内积存的水样排出一段时间后，电动伸缩杆409推动矩形推板904继续下降，以使储液筒6上方的针头411插入橡胶盖602内推动压板905来带动推杆906向上运动，从而使塞杆907向上运动打开连接管417与针管410的通路，此时，矩形推板904两侧的针头411进行同时出水。
实施例3：
如图1至图3所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，系统主机414在水质检测仪7以及上立柱1的环境信息采集完成后，即可将采集的信息形成物理层面的数据储存至本地的储存模块中，工作人员在现场可直接连接至无线连接模块104读取相应的数据信息，并根据旋转台5上的数字编号对应观察时间段落内的水质样本信息，可根据储液筒6的水质信息初步筛选具有问题的样本再次进行详细生物层面的监测，并和物理层面的数据信息交叉印证。同时本装置采用的主要为太阳能板101供电，经由稳压器415调整输入至蓄电池箱404内部的稳定电压，经由蓄电池箱404对集成设备柜4供电，集成设备柜4则在柜门401上设置有显示屏402，显示屏402主要显示上立柱1所监测的环境信息，便于使用者在打开集成设备柜4前查看环境的实时数据。
以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种水环境监测监控设备，其特征在于，包括集成设备柜(4)和设于所述集成设备柜(4)内的进水机构﹑旋转机构以及采样机构，所述旋转机构上设有用于放置储液筒(6)的旋转台(5)，所述采样机构通过搭接板(407)设于所述旋转台(5)上方，所述采样机构与所述进水机构连通，所述采样机构上设有弹性伸缩针头(411)，以使所述针头(411)接触所述储液筒(6)时，所述针头(411)按压接通所述进水机构的通路进行采样；所述集成设备柜(4)内还设有水质检测仪(7)，所述水质检测仪(7)的一端安装有感应触头(701)，所述感应触头(701)伸入至所述进水机构内。
2.根据权利要求1所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述进水机构包括入水管(403)﹑水泵(413)以及弯管(416)，所述水泵(413)设于所述集成设备柜(4)内并连接于所述入水管(403)上，所述弯管(416)设于所述搭接板(407)上并与所述入水管(403)连通；所述弯管(416)的一端通过可伸缩的波纹管(408)与所述针头(411)连接。
3.根据权利要求2所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述集成设备柜(4)内还设有切换机构，所述切换机构包括环形齿轮(9)和转盘(901)﹑所述转盘(901)的中部与所述弯管(416)的一端转动连接，所述转盘(901)与所述搭接板(407)端部转动嵌合；所述环形齿轮(9)固定通过连接杆(902)连接于所述旋转台(5)上方，所述转盘(901)内设有一圈齿牙(903)，所述环形齿轮(9)与所述齿牙(903)啮合传动。
4.根据权利要求3所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述采样机构包括电动伸缩杆(409)﹑矩形推板(904)﹑压板(905)﹑推杆(906)﹑塞杆(907)以及弹簧(908)，所述电动伸缩杆(409)设于所述转盘(901)底面，所述矩形推板(904)连接于所述电动伸缩杆(409)的输出端，所述针头(411)通过针管(410)固定连接于所述矩形推板(904)上，所述波纹管(408)通过连接管(417)连接于所述针管(410)上；所述塞杆(907)滑动设于所述针管(410)内并与所述转盘(901)滑动连接；所述压板(905)滑动套于所述针头(411)上，所述推杆(906)竖直设于所述压板(905)两侧并滑动与所述矩形推板(904)连接，所述弹簧(908)套于所述推杆(906)上并位于所述压板(905)盒所述矩形推板(904)之间。
5.根据权利要求3所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述旋转台(5)的一侧设有用于排空所述入水管(403)内积存水样的L形管(909)，所述L形管(909)的进水口竖直位于所述针头(411)下方，并高出所述旋转台(5)，以使所述转盘(901)两侧的所述针头(411)在所述电动伸缩杆(409)推动下向下运动时，位于所述L形管(909)一侧的所述针头(411)进行出水。
6.根据权利要求5所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述旋转机构包括驱动电机(801)﹑旋转座(802)以及减速箱(8)，所述驱动电机(801)设于所述集成设备柜(4)内，所述减速箱(8)与所述驱动电机(801)的输出端连接，所述旋转座(802)与所述减速箱(8)连接，所述旋转台(5)通过搭接杆(502)与旋转座(802)连接，以使所述驱动电机(801)驱动所述旋转台(5)在所述集成设备柜(4)内转动。
7.根据权利要求1至6任一项所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述旋转台(5)上沿周向设有多个用于竖直放置所述储液筒(6)的储槽(503)，所述旋转座(802)上位于所述储槽(503)下方设有激光照射灯(803)。
8.根据权利要求4所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述水质检测仪(7)的另一侧表面安装有光线接收器(702)，所述光线接收器(702)和所述旋转台(5)为垂直角度设置，所述储液筒(6)的底端设置有内凹槽(601)，所述储液筒(6)的顶端安装有橡胶盖(602)。
9.根据权利要求8所述的水环境监测监控设备，其特征在于，所述集成设备柜(4)上设有上立柱(1)、连接板(2)和下立柱(3)，所述上立柱(1)的底端表面安装有太阳能板(101)，所述太阳能板(101)的顶侧安装有第二横杆(102)，所述第二横杆(102)的表面设置有声音传感器，所述第二横杆(102)的顶侧安装有第一横杆(103)，所述第一横杆(103)的表面两端分别安装有风速传感器和风向传感器；所述第一横杆(103)的顶端表面中部设置有无线连接模块(104)，所述第一横杆(103)的底端安装有监控器(105)。
10.根据权利要求9所述的水环境监测监控设备，其特征在于，还包括系统主机(414)，所述系统主机(414)分别与所述驱动电机(801)、无线连接模块(104)、水泵(413)、电动伸缩杆(409)、水质检测仪(7)、声音传感器、风速传感器和风向传感器为电性连接，所述水质检测仪(7)分别与所述感应触头(701)和光线接收器(702)电性连接。
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114414297B (zh) | 2023-11-24 |
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