CN114965933B - 一种用于水资源调度的水资源监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水资源调度的水资源监测装置及方法，其中用于水资源调度的水资源监测装置取样单元、检测传输单元和清洗单元，取样单元用于对待测液进行取样，检测传输单元用于对待测液进行检测，并将数据传输至控制台，清洗单元用于在检测完成后，对检测仪进行冲洗，防止残留在检测仪上的待测液对下次检测造成影响。本发明所述装置及方法能够根据需求选择不同的检测模式，使用方式简单，在选择混合检测时，能够向取样管内等量的添加不同深度的待测，提高了检测的准确度。

Description

一种用于水资源调度的水资源监测装置及方法

技术领域

本发明涉及水资源监测技术领域，特别是一种用于水资源调度的水资源监测装置及方法。

背景技术

水资源调度是指在保证系统内水利工程安全的前提下，依据水利工程的运用规划，以尽可能满足用水需求为目标，制定水利工程对各用户的供水策略的一种控制运用技术，在水资源进行调度前需要进行水资源的监测工作。

目前在对水资源进行监测时，一般都是人工到实地进行水资源的采样或者采用放置在水中的检测装置进行检测，人工采样只能对岸边表面的水资源进行取样然后检测，而仅仅对岸边水资源的检测得到的数据并不准确，容易对后续的水资源调度工作产生影响，而现有检测装置并不能很好地选择分层采样和混合采样，导致使用方式过于单一，使用局限性太大。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的用于水资源调度的水资源监测装置中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种用于水资源调度的水资源监测装置，用以解决现有技术中的检测装置使用方式过于单一的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于水资源调度的水资源监测装置，其包括，取样单元，包括漂浮在水面的漂浮舱、设置在所述漂浮舱底部的第一套管、与所述第一套管滑动配合的第二套管、与所述第二套管底端螺纹连接的取样管、设置在所述第一套管和第二套管内的等量取样件、带动所述第二套管进行移动的第一伸缩件，以及带动所述等量取样件进行转动的第一驱动件；以及，检测传输单元，包括设置在所述取样管内的检测仪，以及设置在所述漂浮舱上方的无线传输模块；所述第一套管和第二套管上设置有与所述等量取样件相通的第一流道。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：所述第一驱动件包括固定在所述漂浮舱上的电机、与所述电机配合的第一转轴、与所述第一转轴配合的第二转轴，以及设置于所述第一转轴上并与设置在所述第一套管内的等量取样件配合的单向转动件，所述第二转轴侧面设置有限位条，所述第二转轴套设在所述第一转轴内，所述第一转轴内设置有与所述限位条配合的第一限位槽。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：所述单向转动件包括转动套，以及设置在所述第一转轴侧面的棘爪，所述转动套内设置有与所述棘爪配合的内棘轮，所述转动套固定设置在所述等量取样件上。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：所述等量取样件包括上下通透的通孔，并且每个所述等量取样件上的通孔直径和高度均相等，所述第一流道能够与所述通孔连通。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：所述第一套管和第二套管内设置有第一凸台，所述第一凸台上设置有第一孔，所述第一孔为倒置的L型孔，其一端穿过第一套管或第二套管侧壁与外界连通，另一端穿过所述第一凸台的底部与外界连通，所述等量取样件在转动的过程中，所述通孔能够与所述第一孔连通，所述第一孔形成所述第一流道。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：所述取样单元还包括设置于所述等量取样件底部的挡板，所述挡板固定在所述第一套管或第二套管上，所述挡板设置在所述第一凸台的正下方。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：当所述通孔与所述第一孔连通时，所述挡板将所述通孔底部完全封闭。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：在所述第一套管内设置有两个等量取样件，每个等量取样件下方均设置有一个挡板，所述漂浮舱内设置有第二凸台，所述第二凸台内设置有第二孔，所述第二孔一端与外界连通，另一端能够与通孔连通。

作为本发明所述用于水资源调度的水资源监测装置的一种优选方案，其中：还包括清洗单元，用于对检测传输单元进行冲洗，包括设置在所述取样管底部的出水管、设置在所述出水管上的抽水泵、设置在所述取样管上半部的进气管和进水管，以及设置在所述漂浮舱内的纯净水箱，所述进水管的另一端与所述纯净水箱连通，所述进气管和出水管的另一端设置在所述漂浮舱的上方，所述出水管、进气管和进水管上均设置有控制其通断的阀门。

本发明的另外一个目的是提供一种用于水资源调度的水资源监测方法，其目的是能够达到根据需求选择分层采样和混合采样，且操作方法简单的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于水资源调度的水资源监测方法，其包括如下步骤，

将检测模式划分为单层水质检测、双层混合水质检测和三层混合水质检测；

选择检测模式，根据所选模式进行相应操作进行检测；

检测完成后，通过清洗单元对检测仪进行冲洗；

当选择单层水质检测模式时，通过第一伸缩件调节第二套管的位置，使第二套管上的第一孔移动到所需深度，通过第一驱动件仅带动第二套管内的等量取样件转动，不断通过通孔向取样管内输送待测液，然后通过检测仪进行检测，通过无线传输模块将检测信息发送至控制台；

当选择双层混合水质检测模式时，通过第一伸缩件调节第二套管的位置，使第二套管上的第一孔移动到所需深度，此时第一套管上的第一孔被所述第二套管遮挡，通过第一驱动件带动所有的等量取样件转动，不断通过通孔向取样管内输送待测液，然后通过检测仪进行检测，通过无线传输模块将检测信息发送至控制台；

当选择三层混合水质检测模式时，通过第一伸缩件调节第二套管的位置，使第二套管上的第一孔移动到所需深度，第二套管不再遮挡第一套管上的第一孔，通过第一驱动件带动所有的等量取样件转动，不断通过通孔向取样管内输送待测液，然后通过检测仪进行检测，通过无线传输模块将检测信息发送至控制台。

本发明有益效果为：通过本发明所述装置和方法，能够根据需求选择不同的检测模式，使用方式简单，在选择混合检测时，能够向取样管内等量的添加不同深度的待测，提高了检测的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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一些实施例，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它的附图。其中：

图1为用于水资源调度的水资源监测装置的结构示意图。

图2为用于水资源调度的水资源监测装置漂浮舱位置的剖视图。

图3为用于水资源调度的水资源监测装置的第一驱动件结构示意图。

图4为用于水资源调度的水资源监测装置的第一转轴和第二转轴结构图。

图5为用于水资源调度的水资源监测装置的单向转动件示意图。

图6为用于水资源调度的水资源监测装置取样管位置的剖视图。

图7为用于水资源调度的水资源监测装置的单向转动件和第一转轴结构图。

图中：取样单元100、漂浮舱101、第一套管102、第二套管103、取样管104、等量取样件105、第一伸缩件106、第一驱动件107、检测传输单元200、检测仪201、无线传输模块202、第一流道A、电机107a、第一转轴107b、第二转轴107c、单向转动件107d、限位条107c-1、第一限位槽107b-1、转动套107d-1、棘爪107d-2、内棘轮107d-11、通孔105a、第一凸台102a、第一孔102a-1、挡板108、第二凸台101a、第二孔101a-1、清洗单元300、出水管301、抽水泵302、进气管303、进水管304、纯净水箱305。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1~图7，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种用于水资源调度的水资源监测装置，用于水资源调度的水资源监测装置包括取样单元100、检测传输单元200和清洗单元300，取样单元100用于对待测液进行取样，检测传输单元200用于对待测液进行检测，并将数据传输至控制台，清洗单元300用于在检测完成后，对检测仪201进行冲洗，防止残留在检测仪201上的待测液对下次检测造成影响。

具体的，取样单元100包括漂浮在水面的漂浮舱101、设置在漂浮舱101底部的第一套管102、与第一套管102滑动配合的第二套管103、与第二套管103底端螺纹连接的取样管104、设置在第一套管102和第二套管103内的等量取样件105、带动第二套管103进行移动的第一伸缩件106，以及带动等量取样件105进行转动的第一驱动件107。第一套管102和第二套管103密封连接，其仅能发生上下滑动，不能发生相对转动，当第二套管103将第一套管102上的第一孔102a-1遮住时，外界的水无法进入第一套管102上的第一孔102a-1。第一伸缩件106可采用液压伸缩杆。

检测传输单元200包括设置在取样管104内的检测仪201，以及设置在漂浮舱101上方的无线传输模块202。检测仪201和无线传输模块202均采用现有技术即可，主要为实现对待测液进行检测和发送检测信息的功能。

清洗单元300包括设置在取样管104底部的出水管301、设置在出水管301上的抽水泵302、设置在取样管104上半部的进气管303和进水管304，以及设置在漂浮舱101内的纯净水箱305，进水管304的另一端与纯净水箱305连通，进气管303和出水管301的另一端设置在漂浮舱101的上方，出水管301、进气管303和进水管304上均设置有控制其通断的阀门，当纯净水箱305内的水快要用完时，再为其进行补充即可，可以在纯净水箱305内设置液位传感器，当纯净水箱305内的水位达到预警值时，通过液位传感器发出提示。

第一套管102和第二套管103上设置有与等量取样件105相通的第一流道A，等量取样件105包括上下通透的通孔105a，并且每个等量取样件105上的通孔105a直径和高度均相等，第一流道A能够与通孔105a连通。

进一步的，第一驱动件107包括固定在漂浮舱101上的电机107a、与电机107a配合的第一转轴107b、与第一转轴107b配合的第二转轴107c，以及设置于第一转轴107b上并与设置在第一套管102内的等量取样件105配合的单向转动件107d，第二转轴107c侧面设置有限位条107c-1，第二转轴107c套设在第一转轴107b内，第一转轴107b内设置有与限位条107c-1配合的第一限位槽107b-1。本实施例中，电机107a选择步进电机。

其中，单向转动件107d包括转动套107d-1，以及设置在第一转轴107b侧面的棘爪107d-2，转动套107d-1内设置有与棘爪107d-2配合的内棘轮107d-11，转动套107d-1固定设置在等量取样件105上。转动套107d-1设置有两个，分别安装在第一套管102内的两个等量取样件105上。

需要说的是，等量取样件105侧面与相应的套管内表面之间有一定的摩擦力，若定义第一转轴107b顺时针转动，棘爪107d-2与内棘轮107d-11卡合，则当第一转轴107b逆时针转动时，设置在第一套管102内的两个等量取样件105不会跟随第一转轴107b进行转动。

进一步的，第一套管102和第二套管103内设置有第一凸台102a，第一凸台102a上设置有第一孔102a-1，第一孔102a-1为倒置的L型孔，其一端穿过第一套管102或第二套管103侧壁与外界连通，另一端穿过第一凸台102a的底部与外界连通，等量取样件105在转动的过程中，通孔105a能够与第一孔102a-1连通，第一孔102a-1形成第一流道A。

进一步的，取样单元100还包括设置于等量取样件105底部的挡板108，挡板108固定在第一套管102或第二套管103上，挡板108设置在第一凸台102a的正下方。挡板108不能完成遮蔽套管，也即当等量取样件105转动时，通孔105a内的待测液一定会向下掉落。

需要注意的是，当通孔105a与第一孔102a-1连通时，挡板108将通孔105a底部完全封闭，这样设置，是为了确保各个深度的进水量完全相同。

需要说明的是，挡板108可以将通孔105a底部完全封闭，等量取样件105也能将第一凸台102a和第二凸台101a上的第一孔102a-1和第二孔101a-1完全封闭。

在第一套管102内设置有两个等量取样件105，每个等量取样件105下方均设置有一个挡板108，漂浮舱101内设置有第二凸台101a，第二凸台101a内设置有第二孔101a-1，第二孔101a-1一端与外界连通，另一端能够与通孔105a连通，第二孔101a-1用于对水面区域的液体进行取样，第一套管102的第一孔102a-1用于对水面下方区域液体进行取样，第二套管103上的第一孔102a-1用于对更深的区域液体进行取样。

在使用时，根据需要操控第一伸缩件106伸长及电机107a的正反进行采样检测即可。

实施例2

参照图2~7，为本发明第二个实施例，本实施例提供了一种用于水资源调度的水资源监测方法，该方法包括如下步骤：S1、 将检测模式划分为单层水质检测、双层混合水质检测和三层混合水质检测；

S2、 选择检测模式，根据所选模式进行相应操作进行检测；

S3、 检测完成后，通过清洗单元300对检测仪201进行冲洗。

在步骤S1中，单层水质检测只用到了第二套管103内的等量取样件105，其能够检测第一伸缩件106伸长量在最小至最大范围内的待测液。双层混合水质检测用到了第二套管103内的等量取样件105和第一套管102上方的等量取样件105，此模式下，第二套管103遮挡住了第一套管102上的第一孔102a-1。三层混合水质检测用到了所有的等量取样件105。

在步骤S2中，选择相应的检测模式后，有以下三种操作情况：

当选择单层水质检测模式时，通过第一伸缩件106调节第二套管103的位置，使第二套管103上的第一孔102a-1移动到所需深度，通过第一驱动件107仅带动第二套管103内的等量取样件105转动，不断通过通孔105a向取样管104内输送待测液，然后通过检测仪201进行检测，通过无线传输模块202将检测信息发送至控制台；

当选择双层混合水质检测模式时，通过第一伸缩件106调节第二套管103的位置，使第二套管103上的第一孔102a-1移动到所需深度，此时第一套管102上的第一孔102a-1被第二套管103遮挡，通过第一驱动件107带动所有的等量取样件105转动，不断通过通孔105a向取样管104内输送待测液，然后通过检测仪201进行检测，通过无线传输模块202将检测信息发送至控制台；

当选择三层混合水质检测模式时，通过第一伸缩件106调节第二套管103的位置，使第二套管103上的第一孔102a-1移动到所需深度，第二套管103不再遮挡第一套管102上的第一孔102a-1，通过第一驱动件107带动所有的等量取样件105转动，不断通过通孔105a向取样管104内输送待测液，然后通过检测仪201进行检测，通过无线传输模块202将检测信息发送至控制台。

步骤S3中，冲洗方法已在进行叙述，此处不做赘述。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种用于水资源调度的水资源监测装置，其特征在于：包括，

取样单元（100），包括漂浮在水面的漂浮舱（101）、设置在所述漂浮舱（101）底部的第一套管（102）、与所述第一套管（102）滑动配合的第二套管（103）、与所述第二套管（103）底端螺纹连接的取样管（104）、设置在所述第一套管（102）和第二套管（103）内的等量取样件（105）、带动所述第二套管（103）进行移动的第一伸缩件（106），以及带动所述等量取样件（105）进行转动的第一驱动件（107）；

检测传输单元（200），包括设置在所述取样管（104）内的检测仪（201），以及设置在所述漂浮舱（101）上方的无线传输模块（202）；以及，

清洗单元（300），用于对检测传输单元（200）进行冲洗；

所述第一套管（102）和第二套管（103）上设置有与所述等量取样件（105）相通的第一流道（A）；

所述第一驱动件（107）包括固定在所述漂浮舱（101）上的电机（107a）、与所述电机（107a）配合的第一转轴（107b）、与所述第一转轴（107b）配合的第二转轴（107c），以及设置于所述第一转轴（107b）上并与设置在所述第一套管（102）内的等量取样件（105）配合的单向转动件（107d），所述第二转轴（107c）侧面设置有限位条（107c-1），所述第二转轴（107c）套设在所述第一转轴（107b）内，所述第一转轴（107b）内设置有与所述限位条（107c-1）配合的第一限位槽（107b-1）；

所述单向转动件（107d）包括转动套（107d-1），以及设置在所述第一转轴（107b）侧面的棘爪（107d-2），所述转动套（107d-1）内设置有与所述棘爪（107d-2）配合的内棘轮（107d-11）；

所述等量取样件（105）包括上下通透的通孔（105a），并且每个所述等量取样件（105）上的通孔（105a）直径和高度均相等，所述第一流道（A）能够与所述通孔（105a）连通；

所述第一套管（102）和第二套管（103）内分别设置有第一凸台（102a），每个所述第一凸台（102a）上均设置有第一孔（102a-1），所述第一孔（102a-1）为倒置的L型孔，其一端穿过第一套管（102）或第二套管（103）侧壁与外界连通，另一端穿过所述第一凸台（102a）的底部与外界连通，所述等量取样件（105）在转动的过程中，所述通孔（105a）能够与所述第一孔（102a-1）连通，所述第一孔（102a-1）形成所述第一流道（A）；

所述取样单元（100）还包括设置于所述等量取样件（105）底部的挡板（108），所述挡板（108）固定在所述第一套管（102）或第二套管（103）上，所述挡板（108）设置在所述第一凸台（102a）的正下方；

当所述通孔（105a）与所述第一孔（102a-1）连通时，所述挡板（108）将所述通孔（105a）底部完全封闭；

在所述第一套管（102）内设置有两个等量取样件（105），每个等量取样件（105）下方均设置有一个挡板（108），所述漂浮舱（101）内设置有第二凸台（101a），所述第二凸台（101a）内设置有第二孔（101a-1），所述第二孔（101a-1）一端与外界连通，另一端能够与第一套管（102）内位于上方的等量取样件（105）上的通孔（105a）连通；

所述第一套管（102）和第二套管（103）密封连接，所述转动套（107d-1）设置有两个，分别安装在第一套管（102）内的两个等量取样件（105）上。

2.如权利要求1所述的用于水资源调度的水资源监测装置，其特征在于：清洗单元（300）包括设置在所述取样管（104）底部的出水管（301）、设置在所述出水管（301）上的抽水泵（302）、设置在所述取样管（104）上半部的进气管（303）和进水管（304），以及设置在所述漂浮舱（101）内的纯净水箱（305），所述进水管（304）的另一端与所述纯净水箱（305）连通，所述进气管（303）和出水管（301）的另一端设置在所述漂浮舱（101）的上方，所述出水管（301）、进气管（303）和进水管（304）上均设置有控制其通断的阀门。

3.一种采用权利要求1或2所述的用于水资源调度的水资源监测装置的水资源监测方法，其特征在于：包括如下步骤，

将检测模式划分为单层水质检测、双层混合水质检测和三层混合水质检测；

选择检测模式，根据所选模式进行相应操作进行检测；

检测完成后，通过清洗单元（300）对检测仪（201）进行冲洗；

当选择单层水质检测模式时，通过第一伸缩件（106）调节第二套管（103）的位置，使第二套管（103）上的第一孔（102a-1）移动到所需深度，通过第一驱动件（107）仅带动第二套管（103）内的等量取样件（105）转动，不断通过通孔（105a）向取样管（104）内输送待测液，然后通过检测仪（201）进行检测，通过无线传输模块（202）将检测信息发送至控制台；

当选择双层混合水质检测模式时，通过第一伸缩件（106）调节第二套管（103）的位置，使第二套管（103）上的第一孔（102a-1）移动到所需深度，此时第一套管（102）上的第一孔（102a-1）被所述第二套管（103）遮挡，通过第一驱动件（107）带动所有的等量取样件（105）转动，不断通过通孔（105a）向取样管（104）内输送待测液，然后通过检测仪（201）进行检测，通过无线传输模块（202）将检测信息发送至控制台；

当选择三层混合水质检测模式时，通过第一伸缩件（106）调节第二套管（103）的位置，使第二套管（103）上的第一孔（102a-1）移动到所需深度，第二套管（103）不再遮挡第一套管（102）上的第一孔（102a-1），通过第一驱动件（107）带动所有的等量取样件（105）转动，不断通过通孔（105a）向取样管（104）内输送待测液，然后通过检测仪（201）进行检测，通过无线传输模块（202）将检测信息发送至控制台。

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