CN115166189A - 一种水质在线监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水质在线监测系统及方法，所述底座顶部安装有动力输送机构，所述动力输送机构末端安装有传感防护机构，所述传感防护机构包括清洁安装组件和控水组件，所述动力输送机构末端安装有清洁安装组件，所述清洁安装组件底部安装有控水组件，所述传感防护机构外侧安装有水质抽样机构，本发明通过动力输送机构，可对水域水质监测深度进行精准调节控制，通过传感防护机构，可避免不同深度水质交叉混合后与传感器接触，影响传感器监测结果，通过水质抽样机构，可在传感器进行水质监测时，对该深度的水质进行独立留样，并保证留样水质与传感器监测水质区域一致，避免不同深度水质交叉混合，提高留样水质的代表性。

Description

一种水质在线监测系统及方法

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体为一种水质在线监测系统及方法。

背景技术

水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程，监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水及各种各样的工业排水等，主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等，另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等，为客观的评价江河和海洋等水质的状况，通常需要水质在线监测系统对其水质进行监测。

但是目前市场上的水质在线监测系统，通常都是固定式安装传感器，不能对水域水质监测深度进行精准调节控制，而小部分能够进行水域水质监测深度调节的系统，由于缺少对传感器防护隔离手段，导致不同深度的水质与传感器交叉接触，严重影响监测精度，且在对每一深度水域进行监测时，不能对该区域水质进行独立留样，不便工作人员后续进行进一步检测。

发明内容

本发明提供一种水质在线监测系统及方法，可以有效解决上述背景技术中提出的但是目前市场上的水质在线监测系统，通常都是固定式安装传感器，不能对水域水质监测深度进行精准调节控制，而小部分能够进行水域水质监测深度调节的系统，由于缺少对传感器防护隔离手段，导致不同深度的水质与传感器交叉接触，严重影响监测精度，且在对每一深度水域进行监测时，不能对该区域水质进行独立留样，不便工作人员后续进行进一步检测的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水质在线监测系统，包括底座，所述底座顶端中部安装有支座，所述底座顶端位于支座一侧位置处安装有水箱，所述底座顶端位于支座另一侧位置处安装有控制器，所述控制器侧端面中部安装有无线信号发射接收器；

所述底座顶部安装有动力输送机构，通过动力输送机构进行水流、气流以及相应监测数据的传输工作，并对水域内的监测深度进行精准控制，以实现对不同深度水质的精准监测；

所述动力输送机构末端安装有传感防护机构，所述传感防护机构包括清洁安装组件和控水组件；

所述动力输送机构末端安装有清洁安装组件，通过清洁安装组件实现对传感器的便捷安装防护工作，并间断性进行自我清理工作，所述清洁安装组件底部安装有控水组件，通过控水组件与清洁安装组件相配合，在水质监测过程中，对进水和排水节点进行控制；

所述传感防护机构外侧安装有水质抽样机构，通过水质抽样机构在水质监测过程中，对各深度水质，进行独立性留存。

优选的，所述动力输送机构包括风机、水泵、过滤盒、加热盒、转接盒、连接筒、放卷盘、耐磨隔热套、支架、导盘、加强套、集中电缆、加强筋、输水管、输气管和刻度线；

所述水箱顶端一侧安装有风机，所述水箱顶端另一侧安装有水泵，所述风机进风端卡接有过滤盒，所述风机出风端安装有加热盒，所述支座侧端面顶部中端安装有连接筒，所述连接筒侧端面中部安装有转接盒，所述支座侧端面顶部位于连接筒外侧位置处转动安装有放卷盘，所述放卷盘外侧盘绕安装有耐磨隔热套，所述底座顶端中部位于放卷盘一侧位置处安装有支架，所述支架顶端转动安装有导盘；

所述耐磨隔热套内部安装有加强套，所述加强套内侧中部安装有集中电缆，所述加强套内侧位于集中电缆外侧等距均匀安装有若干加强筋，所述加强套内侧位于加强筋一侧位置处安装有输水管，所述加强套内侧位于加强筋另一侧位置处安装有输气管，所述耐磨隔热套外侧印刷有刻度线。

优选的，所述耐磨隔热套末端安装有清洁安装组件，所述清洁安装组件包括防护桶、传递盒、连接座、安装座、中空护筒、连通口、导料座、喷头、安装套筒、气囊圈、防滑圈、导气管、充气阀、控水座、进水孔、外护架、泄压扇、滤网和刮条；

所述耐磨隔热套末端安装有防护桶，所述防护桶顶端中部通过螺纹安装有传递盒，所述传递盒防护桶通过传递盒与耐磨隔热套连接，所述传递盒底端安装有连接座，所述连接座顶端中部嵌入安装有安装座，所述安装座顶端中部安装有中空护筒，所述安装座通过中空护筒与集中电缆连接，所述连接座顶端对称开设有连通口，所述连接座底端安装有导料座，所述导料座内侧斜面沿圆周方向等角度安装有若干喷头；

所述安装座底端边部沿圆周方向等角度安装有若干安装套筒，所述安装套筒内部安装有气囊圈，所述气囊圈内侧等距均匀安装有若干防滑圈，所述气囊圈侧端面中部安装有导气管，所述导气管侧端面中部安装有充气阀；

所述防护桶底端安装有控水座，所述控水座外侧曲面中部对称开设有进水孔，所述进水孔外侧安装有外护架，所述外护架内侧中部转动安装有泄压扇，所述外护架内侧位于泄压扇外侧转动安装有滤网，所述泄压扇侧端面中部通过连接头与滤网连接，所述外护架内侧位于滤网外侧沿圆周方向等角度安装有若干刮条。

优选的，所述防护桶和控水座内部安装有控水组件，所述控水组件包括螺纹筒、中轴杆、密封滑盘、排水板、连动杆、导向圈、联动板、进水单向阀、底板、插孔、封堵板、连接杆、弹性件、密封连接板、导向槽、导向头、排水单向阀、滚珠、定位孔和插杆；

所述连接座底端中部安装有螺纹筒，所述螺纹筒底端通过螺纹安装有中轴杆，所述中轴杆外侧中部滑动安装有密封滑盘，所述密封滑盘外侧安装有排水板，所述排水板顶端对称嵌入安装有进水单向阀，所述排水板底端中部沿圆周方向等角度安装有若干连动杆，所述连动杆底端安装有导向圈，所述导向圈外侧安装有联动板，所述联动板底部安装有底板，所述联动板底端对称开设有插孔，所述底板顶端对应插孔位置处安装有插杆，所述联动板通过插杆与底板连接；

所述底板顶端边部安装有封堵板，封堵板外表面对应进水孔位置处开设有定位孔，所述封堵板顶端沿圆周方向等角度安装有若干连接杆，所述连接杆顶端安装有密封连接板，所述密封连接板外侧安装有弹性件，所述中轴杆外表面底部开设有导向槽，所述导向圈内壁中部安装有导向头，所述底板底端中部安装有排水单向阀，所述底板底端边部沿圆周方向等角度滚动安装有若干滚珠。

优选的，所述排水板外侧安装有水质抽样机构，所述水质抽样机构包括联动圈、连接柱、密封环、定位柱、伸缩杆、限位块、挤压块、弹簧、定位口、储水箱、横板、纵板、隔板、留样腔、通孔、活塞板、滑杆、定位弹簧、支杆、封堵垫、导水腔、取样阀和进水口；

所述防护桶内部位于排水板顶部位置处转动安装有联动圈，所述联动圈外壁沿圆周方向等角度安装有若干连接柱，所述连接柱端部安装有密封环，所述联动圈内壁沿圆周方向等角度安装有四根定位柱，所述密封环侧端面中部开设有定位口；

所述排水板顶端边部嵌入安装有伸缩杆，所述伸缩杆伸缩端顶端安装有限位块，所述限位块伸缩端外侧套接有弹簧，所述伸缩杆固定端通过弹簧与限位块连接，所述限位块顶端安装有挤压块；

所述防护桶外侧沿圆周方向等角度安装有四个储水箱，所述储水箱内侧中部安装有横板，所述横板顶端中部安装有纵板，所述横板底端等距均匀安装有若干隔板，所述隔板、横板和储水箱箱壁合围成若干留样腔，所述纵板、横板和储水箱箱壁合围成导水腔；

所述横板顶端对应留样腔位置处开设有通孔，所述留样腔内部滑动安装有活塞板，所述活塞板底端安装有滑杆，所述活塞板通过滑杆与储水箱滑动连接，所述滑杆外侧套接有定位弹簧，所述活塞板顶端中部安装有支杆，所述支杆顶端安装有封堵垫，所述储水箱侧端面对应留样腔位置处安装有取样阀，所述储水箱另一侧端面中部安装有进水口。

优选的，所述支座侧端面顶部中端嵌入滑动安装有固定销，所述放卷盘侧端面中部沿圆周方向等角度开设有若干销孔，所述销孔和固定销相契合，所述控制器通过连接筒与集中电缆连接，所述加热盒通过转接盒与输气管连接，所述水泵出水端通过转接盒与输水管连接，所述水泵进水端通过管道与水箱连接，所述风机和水泵输入端均与控制器输出端电性连接，所述控制器与无线信号发射接收器电性连接，所述控制器通过无线信号发射接收器与外部水质监测终端连接。

优选的，所述防护桶内径小于控水座内径，所述排水板直径小于联动板直径，所述排水板外壁与防护桶内壁箱契合，所述封堵板外壁与控水座内壁相契合，所述联动板外壁与封堵板内壁相契合。

优选的，所述连动杆长度等于插杆长度，所述插杆与插孔相契合，连动杆长度等于控水座深度，所述导向槽首端径向轴线与尾端径向轴线垂直，所述导向槽首端和尾端竖直距离等于控水座深度。

优选的，所述弹性件呈涡旋状，所述密封连接板横截面呈L型，所述防护桶底端边部开设有容纳槽，所述弹性件安装于容纳槽内部，所述密封连接板通过弹性件与容纳槽内壁连接。

优选的，所述伸缩杆伸缩量等于插杆长度，所述挤压块横截面呈直角三角形，所述防护桶内壁对应密封环位置处开设有调节槽，所述调节槽呈T型，所述连接柱和密封环均与调节槽相契合，所述横板横截面呈梯形，所述横板长度大于纵板长度，所述通孔顶端边部安装有磁铁圈，所述封堵垫底端中部安装有磁铁块，所述磁铁圈内壁和磁铁块外壁相契合，所述磁铁圈和磁铁块为异性磁铁。

优选的，一种水质在线监测方法，根据一种水质在线监测系统的监测方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便；

1、设置有控水组件，通过中轴杆和密封滑盘相配合，可高效利用清洁安装组件工作时提供的水压或气压，驱动排水板沿轴向位移，通过导向圈、导向槽和导向头相配合，可使排水板在位移过程中，偏转九十度，通过排水板、连动杆、联动板和排水单向阀相配合，可在完成当前深度水质监测后，排出控水座和防护桶内部水流，以避免传感器在非工作状态下，长时间浸泡在水流内，造成非必要的侵蚀损坏；

通过底板、插孔、导向杆和封堵板相配合，可使封堵板与排水板同步偏转，对定位孔、进水单向阀和进水孔的相对位置进行控制，实现进出水节点的精准控制，以避免转换监测深度时，不同深度的水质交叉混杂，影响监测精度，使监测数据偏离实际，通过连接杆、弹性件和密封连接板相配合，可在进行下一深度水质监测时，对控水组件进行复位，提高监测工作的平稳性和灵活性，通过螺纹筒则提高了控水组件调节安装便捷性，通过滚珠，则提高了控水组件调节灵敏度。

2、设置有清洁安装组件，通过防护桶和控水座提供支撑力，并对传感器进行防护，配合控水组件，使传感器与水质间断式接触，避免水质过度侵蚀传感器，造成过多非必要老损，通过传递盒、连接座、安装座和中空护筒相配合，实现与动力输送机构无缝连接，同步提高传输工作和清洁防护工作的稳定性及流畅性，通过连通口、导料座和喷头相配合，对动力输送机构输送的水、气进行导向，有效提高对传感器和防护桶的清理防护质量，及时高效的去除其表面的外部水质残留，提高其使用寿命，并提高监测精度；

安装套筒、气囊圈、防滑圈、导气管和充气阀相配合，则有效提高了传感器的安装便捷性和安装可靠性，并对传感器端部进行更全面的防护，降低传感器在使用过程中的磨损率，通过外护架、泄压扇、滤网和刮条相配合，可有效滤除外部水草等悬浮物，避免其造成装置堵塞，并可对水流进行泄压处理，避免因外部水压较大，导致水流湍急，影响检测精度，甚至因冲击力较大造成装置损坏。

3、设置有水质抽样机构，通过联动圈、定位柱、挤压块和连接柱相配合，可利用控水组件工作时提供的驱动力，同步驱动密封环偏转，通过密封环和定位口相配合，可在每次变换监测深度时，配合进水口，轮流利用四个储水箱对水质进行独立收集留样，以便在发现水质异常时，提高后续工作人员对水质进行更全面的检测的便捷性，通过伸缩杆、限位块和弹簧相配合，可提高与控水组件联动的稳定性，并保证密封环始终沿一个方向偏转，每次偏转九十度，以精准控制定位口与进水口的相对位置，提高对水质留样的独立性和代表性；

通过横板、纵板和导水腔相配合，可在水质留样过程中，对水流进行导向，以依次利用留样腔对水质进行独立收集，通过隔板、留样腔、通孔、活塞板、滑杆、定位弹簧、支杆和封堵垫相配合，则在单个留样腔完成水质留样后，自动对该留样腔进行密封，以更好的进行水质独立收集工作，避免不同水质交叉干扰，使留样缺乏代表性。

4、设置有动力输送机构，通过放卷盘、支架、导盘和刻度线相配合，可精准控制监测区域深度，以扩大装置适用范围，提高监测数据的代表性及公信力，通过耐磨隔热套、加强套和加强筋相配合，有效提高集中电缆、输水管和输气管的连接稳定性，并提升其耐拉伸效果和机械强度，保障传输工作平稳进行，有效提高工作稳定性，避免传感防护机构和水质抽样机构在投放过程中因连接不可靠而意外丢失；

通过风机和水泵提供输送动力，通过过滤盒对空气进行过滤，以避免清理工作时，造成二次污染，影响传感器监测质量，通过加热盒对气流进行加热，以配合清洁安装组件在清理过程中，及时烘干传感器及防护桶内部水分，避免残留水分对后续监测数据造成干扰，通过三通阀、连接筒、集中电缆、输水管和输气管相配合，在监测过程中，对清理用的洁净水、烘干用的热气流以及监测数据进行传输，以提高监测工作稳定性。

综上所述，通过动力输送机构，可为传感防护机构提供相应的介质和数据传输工作，有效提高了传输稳定性和连接可靠性，并可对水域水质监测深度进行精准调节控制，通过传感防护机构，可提高传感器的监测精度，避免不同深度水质交叉混合后与传感器接触，影响传感器监测结果，调高监测数据的可靠性和公信力，同时有效提高了对传感器的防护效果，避免传感器遭受过多非必要侵蚀，通过水质抽样机构，可在传感器进行水质监测时，对该深度的水质进行独立留样，并保证留样水质与传感器监测水质区域一致，避免不同深度水质交叉混合，提高留样水质的代表性，以便工作人员后续对水质进行更全面的检测。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的支座结构示意图；

图3是本发明的动力输送机构结构示意图；

图4是本发明的传递盒结构示意图；

图5是本发明的传感防护机构结构示意图；

图6是本发明的螺纹筒结构示意图；

图7是本发明的控水组件局部爆炸图；

图8是本发明的底板结构示意图；

图9是本发明的清洁安装组件局部爆炸图；

图10是本发明的挤压块结构示意图；

图11是本发明的水质抽样机构结构示意图；

图12是本发明的滑杆结构示意图；

图中标号：1、底座；2、支座；3、水箱；4、控制器；5、无线信号发射接收器；

6、动力输送机构；601、风机；602、水泵；603、过滤盒；604、加热盒；605、转接盒；606、连接筒；607、放卷盘；608、耐磨隔热套；609、支架；610、导盘；611、加强套；612、集中电缆；613、加强筋；614、输水管；615、输气管；616、刻度线；

7、传感防护机构；70、清洁安装组件；701、防护桶；702、传递盒；703、连接座；704、安装座；705、中空护筒；706、连通口；707、导料座；708、喷头；709、安装套筒；7010、气囊圈；7011、防滑圈；7012、导气管；7013、充气阀；7014、控水座；7015、进水孔；7016、外护架；7017、泄压扇；7018、滤网；7019、刮条；

71、控水组件；711、螺纹筒；712、中轴杆；713、密封滑盘；714、排水板；715、连动杆；716、导向圈；717、联动板；718、进水单向阀；719、底板；7110、插孔；7111、封堵板；7112、连接杆；7113、弹性件；7114、密封连接板；7115、导向槽；7116、导向头；7117、排水单向阀；7118、滚珠；7119、定位孔；7120、插杆；

8、水质抽样机构；801、联动圈；802、连接柱；803、密封环；804、定位柱；805、伸缩杆；806、限位块；807、挤压块；808、弹簧；809、定位口；810、储水箱；811、横板；812、纵板；813、隔板；814、留样腔；815、通孔；816、活塞板；817、滑杆；818、定位弹簧；819、支杆；820、封堵垫；821、导水腔；822、取样阀；823、进水口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-12所示，本发明提供一种技术方案，一种水质在线监测系统及方法，包括底座1，底座1顶端中部安装有支座2，底座1顶端位于支座2一侧位置处安装有水箱3，底座1顶端位于支座2另一侧位置处安装有控制器4，控制器4侧端面中部安装有无线信号发射接收器5；

底座1顶部安装有动力输送机构6，通过动力输送机构6进行水流、气流以及相应监测数据的传输工作，并对水域内的监测深度进行精准控制，以实现对不同深度水质的精准监测；

动力输送机构6末端安装有传感防护机构7，传感防护机构7包括清洁安装组件70和控水组件71；

动力输送机构6末端安装有清洁安装组件70，通过清洁安装组件70实现对传感器的便捷安装防护工作，并间断性进行自我清理工作，清洁安装组件70底部安装有控水组件71，通过控水组件71与清洁安装组件70相配合，在水质监测过程中，对进水和排水节点进行控制；

传感防护机构7外侧安装有水质抽样机构8，通过水质抽样机构8在水质监测过程中，对各深度水质，进行独立性留存。

动力输送机构6包括风机601、水泵602、过滤盒603、加热盒604、转接盒605、连接筒606、放卷盘607、耐磨隔热套608、支架609、导盘610、加强套611、集中电缆612、加强筋613、输水管614、输气管615和刻度线616；

水箱3顶端一侧安装有风机601，水箱3顶端另一侧安装有水泵602，风机601进风端卡接有过滤盒603，风机601出风端安装有加热盒604，支座2侧端面顶部中端安装有连接筒606，连接筒606侧端面中部安装有转接盒605，支座2侧端面顶部位于连接筒606外侧位置处转动安装有放卷盘607，放卷盘607外侧盘绕安装有耐磨隔热套608，底座1顶端中部位于放卷盘607一侧位置处安装有支架609，支架609顶端转动安装有导盘610；

耐磨隔热套608内部安装有加强套611，加强套611内侧中部安装有集中电缆612，加强套611内侧位于集中电缆612外侧等距均匀安装有若干加强筋613，加强套611内侧位于加强筋613一侧位置处安装有输水管614，加强套611内侧位于加强筋613另一侧位置处安装有输气管615，支座2侧端面顶部中端嵌入滑动安装有固定销，放卷盘607侧端面中部沿圆周方向等角度开设有若干销孔，销孔和固定销相契合，控制器4通过连接筒606与集中电缆612连接，加热盒604通过转接盒605与输气管615连接，水泵602出水端通过转接盒605与输水管614连接，水泵602进水端通过管道与水箱3连接，风机601和水泵602输入端均与控制器4输出端电性连接，控制器4与无线信号发射接收器5电性连接，控制器4通过无线信号发射接收器5与外部水质监测终端连接，以便进行水、气输送，并进行数据传输，进行不同深度的水质监测，耐磨隔热套608外侧印刷有刻度线616。

耐磨隔热套608末端安装有清洁安装组件70，清洁安装组件70包括防护桶701、传递盒702、连接座703、安装座704、中空护筒705、连通口706、导料座707、喷头708、安装套筒709、气囊圈7010、防滑圈7011、导气管7012、充气阀7013、控水座7014、进水孔7015、外护架7016、泄压扇7017、滤网7018和刮条7019；

耐磨隔热套608末端安装有防护桶701，防护桶701顶端中部通过螺纹安装有传递盒702，传递盒702防护桶701通过传递盒702与耐磨隔热套608连接，传递盒702底端安装有连接座703，连接座703顶端中部嵌入安装有安装座704，安装座704顶端中部安装有中空护筒705，安装座704通过中空护筒705与集中电缆612连接，连接座703顶端对称开设有连通口706，连接座703底端安装有导料座707，导料座707内侧斜面沿圆周方向等角度安装有若干喷头708；

安装座704底端边部沿圆周方向等角度安装有若干安装套筒709，安装套筒709内部安装有气囊圈7010，气囊圈7010内侧等距均匀安装有若干防滑圈7011，气囊圈7010侧端面中部安装有导气管7012，导气管7012侧端面中部安装有充气阀7013；

防护桶701底端安装有控水座7014，防护桶701内径小于控水座7014内径，排水板714直径小于联动板717直径，排水板714外壁与防护桶701内壁箱契合，封堵板7111外壁与控水座7014内壁相契合，联动板717外壁与封堵板7111内壁相契合，以便排水工作顺利进行，控水座7014外侧曲面中部对称开设有进水孔7015，进水孔7015外侧安装有外护架7016，外护架7016内侧中部转动安装有泄压扇7017，外护架7016内侧位于泄压扇7017外侧转动安装有滤网7018，泄压扇7017侧端面中部通过连接头与滤网7018连接，外护架7016内侧位于滤网7018外侧沿圆周方向等角度安装有若干刮条7019。

防护桶701和控水座7014内部安装有控水组件71，控水组件71包括螺纹筒711、中轴杆712、密封滑盘713、排水板714、连动杆715、导向圈716、联动板717、进水单向阀718、底板719、插孔7110、封堵板7111、连接杆7112、弹性件7113、密封连接板7114、导向槽7115、导向头7116、排水单向阀7117、滚珠7118、定位孔7119和插杆7120；

连接座703底端中部安装有螺纹筒711，螺纹筒711底端通过螺纹安装有中轴杆712，中轴杆712外侧中部滑动安装有密封滑盘713，密封滑盘713外侧安装有排水板714，排水板714顶端对称嵌入安装有进水单向阀718，排水板714底端中部沿圆周方向等角度安装有若干连动杆715，连动杆715底端安装有导向圈716，导向圈716外侧安装有联动板717，联动板717底部安装有底板719，述联动板717底端对称开设有插孔7110，底板719顶端对应插孔7110位置处安装有插杆7120，联动板717通过插杆7120与底板719连接；

底板719顶端边部安装有封堵板7111，封堵板7111外表面对应进水孔7015位置处开设有定位孔7119，封堵板7111顶端沿圆周方向等角度安装有若干连接杆7112，连接杆7112顶端安装有密封连接板7114，弹性件7113呈涡旋状，密封连接板7114横截面呈L型，防护桶701底端边部开设有容纳槽，弹性件7113安装于容纳槽内部，密封连接板7114通过弹性件7113与容纳槽内壁连接，以便进行复位工作，密封连接板7114外侧安装有弹性件7113，中轴杆712外表面底部开设有导向槽7115，连动杆715长度等于插杆7120长度，插杆7120与插孔7110相契合，连动杆715长度等于控水座7014深度，导向槽7115首端径向轴线与尾端径向轴线垂直，导向槽7115首端和尾端竖直距离等于控水座7014深度，以便控制进水和排水过程，导向圈716内壁中部安装有导向头7116，底板719底端中部安装有排水单向阀7117，底板719底端边部沿圆周方向等角度滚动安装有若干滚珠7118。

排水板714外侧安装有水质抽样机构8，水质抽样机构8包括联动圈801、连接柱802、密封环803、定位柱804、伸缩杆805、限位块806、挤压块807、弹簧808、定位口809、储水箱810、横板811、纵板812、隔板813、留样腔814、通孔815、活塞板816、滑杆817、定位弹簧818、支杆819、封堵垫820、导水腔821、取样阀822和进水口823；

防护桶701内部位于排水板714顶部位置处转动安装有联动圈801，联动圈801外壁沿圆周方向等角度安装有若干连接柱802，连接柱802端部安装有密封环803，联动圈801内壁沿圆周方向等角度安装有四根定位柱804，密封环803侧端面中部开设有定位口809；

排水板714顶端边部嵌入安装有伸缩杆805，伸缩杆805伸缩端顶端安装有限位块806，限位块806伸缩端外侧套接有弹簧808，伸缩杆805固定端通过弹簧808与限位块806连接，限位块806顶端安装有挤压块807；

防护桶701外侧沿圆周方向等角度安装有四个储水箱810，储水箱810内侧中部安装有横板811，横板811顶端中部安装有纵板812，伸缩杆805伸缩量等于插杆7120长度，挤压块807横截面呈直角三角形，防护桶701内壁对应密封环803位置处开设有调节槽，调节槽呈T型，连接柱802和密封环803均与调节槽相契合，横板811横截面呈梯形，横板811长度大于纵板812长度，通孔815顶端边部安装有磁铁圈，封堵垫815底端中部安装有磁铁块，磁铁圈内壁和磁铁块外壁相契合，磁铁圈和磁铁块为异性磁铁，利用水的重力，辅助以磁铁吸力，顺利进行水质的独立留样，横板811底端等距均匀安装有若干隔板813，隔板813、横板811和储水箱810箱壁合围成若干留样腔814，纵板812、横板811和储水箱810箱壁合围成导水腔821；

横板811顶端对应留样腔814位置处开设有通孔815，留样腔814内部滑动安装有活塞板816，活塞板816底端安装有滑杆817，活塞板816通过滑杆817与储水箱810滑动连接，滑杆817外侧套接有定位弹簧818，活塞板816顶端中部安装有支杆819，支杆819顶端安装有封堵垫820，储水箱810侧端面对应留样腔814位置处安装有取样阀822，储水箱810另一侧端面中部安装有进水口823。

本发明的工作原理及使用流程：本水质在线监测系统在实际使用时，首先将底座1平稳放置在外部船体或浮板上，接着转动传递盒702，使传递盒702、连接座703和安装座704与防护桶701脱离，根据实际需要，将相应的传感器端部插入安装套筒709，随后将充气阀7013与外部充气设备连接，通过充气阀7013和导气管7012给气囊圈7010充气，气囊圈7010充气后膨胀会挤压防滑圈7011，防滑圈7011会挤压传感器端部，从而使得安装座704与传感器稳定连接，提高安装便捷性和连接可靠性，同时由于气囊圈7010充气膨胀，会挤压安装座704与传感器间的间隙，可在监测过程中给予传感器更全面的防护，避免传感器端部受到侵蚀；

在安装好传感器之后，螺纹筒711对准中轴杆712，反向转动传递盒702，在将传递盒702、连接座703和安装座704与防护桶701通过螺纹稳定连接的同时，也使螺纹筒711与中轴杆712通过螺纹稳定连接，随后启动风机601，使防护桶701内部充满气体，阻止水流进入防护桶701，以防在投放传感器过程中，不同深度的水流交叉混合，有效监测精度；

接着抽出固定销，使固定销与销孔脱离，放开对放卷盘607的限制，接着转动放卷盘607，对加强套611进行放卷，通过刻度线616观察对加强套611的放卷长度，从而确定防护桶701位于水下的深度，当将防护桶701投放到指定深度后，将固定销插入销孔对当前防护桶701位置进行固定；

在将防护桶701投放到指定深度后关停风机601，停止气流输送，这时外部水压会高于防护桶701内部气压，外部水流会通过滤网7018进入外护架7016内部，由于此时定位孔7119与进水孔7015在同一轴线上，故而外部水流会接着通过进水孔7015和定位孔7119进入控水座7014内部，继而通过导向圈716与中轴杆712间的间隙隙进入防护桶701内部，并穿过进水单向阀718，随后与传感器接触，传感器将探测到的数据，通过集中电缆612传输给控制器4，控制器4通过无线信号发射接收器5将数据实时反馈给外部水质监测终端；

而外部水流与传感器接触的同时，会有一部分水流通过定位口809和进水口823进入第一个储水箱810内部的导水腔821内部，由于横板811顶端一侧高一侧低，进入导水腔821内部的水流，会通过较低的那一侧的第一个通孔815，进入第一个留样腔814，进入留样腔814的水流会停留在活塞板816顶部，随着水流增加，活塞板816在重力作用下，辅以磁铁块和磁铁圈间的磁性吸力，克服定位弹簧818弹力，在滑杆817导向下，沿竖直方向向底部位移，同时其会带动支杆819位移，支杆819会带动封堵垫820位移；

而随着水流增加，活塞板816承受的重力会增加，同时由于磁铁块和磁铁圈间的距离缩短，磁性吸力也会增大，在双重作用力下，封堵垫820会持续下移，最终封堵垫820会盖压在第一个通孔815上，将第一个通孔815封堵住，对第一个留样腔814进行密封，通过第一个留样腔814，实现对当前深度的外部水流进行独立留样；

当完成对当前位置的水质检测后，启动水泵602，水泵602抽取水箱3内部洁净水，将洁净水通过转接盒605输送进输水管614，并通过输水管614输送进传递盒702，进入传递盒702的洁净水会接着通过连通口706进入连接座703，接着进入导料座707，并最终通过喷头708喷出，对传感器和防护桶701桶壁进行冲洗；

而随着洁净水的输入，防护桶701内部压力增大，水压会推动排水板714位移，排水板714会带动密封滑盘713顺着中轴杆712位移，在导向槽7115和导向头7116导向作用下，在密封滑盘713位移的过程中，排水板714会随着位移同步偏转，在连动杆715的联动作用下，联动板717会顺着插杆7120滑动，并与排水板714保持同步位移和偏转，联动板717会挤压其底部的水，使其底部的水通过排水单向阀7117排出；

而在插杆7120和插孔7110的导向作用下，底板719会与联动板717保持同步偏转，进而底板719会带动封堵板7111偏转，封堵板7111会带动密封连接板7114偏转，密封连接板7114会拉动弹性件7113，使其收缩，而封堵板7111偏转的同时，会带动定位孔7119偏转，使定位孔7119与进水孔7015偏移，使外部水流无法通过进水孔7015进入控水座7014内部，当联动板717抵压到底板719表面时，在导向槽7115和导向头7116导向作用下，封堵板7111刚好偏转了九十度，而排水板714则刚好滑入控水座7014内部，排水板714顶部的非洁净水会通过排水板714边部进入控水座7014内部，并通过排水单向阀7117排出；

随后启动风机601并关停水泵602，风机601将经过滤盒603过滤后的洁净空气输送进加热盒604，进入加热盒604的洁净空气会被加热成热气流，热气流会通过转接盒605进入输气管615，并通过输气管615输送进传递盒702，进入传递盒702的热气流会接着通过连通口706进入连接座703，接着进入导料座707，并最终通过喷头708喷出，热气流会挤压防护桶701内部的洁净水，将其通过排水单向阀7117排出，同时通过热气流可对传感器和防护桶701桶壁进行干燥，并取代之前的水压，通过气压使联动板717与底板719保持抵接状态，以避免在变动防护桶701投放深度时，不同深度的水流产生交叉干扰，同时避免传感器在非工作状态时也浸泡在水中，提高对传感器的防护；

接着抽出固定销，使固定销与销孔脱离，放开对放卷盘607的限制，接着转动放卷盘607，对加强套611进行放卷，通过刻度线616观察对加强套611的放卷长度，从而确定防护桶701位于水下的深度，当将防护桶701抵达下一个投放到深度后，将固定销插入销孔对当前防护桶701位置进行固定；

接着关闭风机601，撤去气流压力，由于弹性件7113在密封连接板7114偏转过程中被压缩，此时撤去气流压力，在弹性件7113弹力作用下，弹性件7113会复位，进而在弹性件7113带动下，密封连接板7114会复位，密封连接板7114会通过带动连接杆7112带动封堵板7111复位，使得定位孔7119与进水孔7015重新对齐，而封堵板7111会带动底板719转动，底板719会通过插杆7120和插孔7110带动联动板717偏转，进而在导向槽7115和导向头7116导向作用下，通过连动杆715和导向圈716带动排水板714偏转位移，对排水板714进行复位，从而使得外部水质可通过定位孔7119与进水孔7015进入防护桶701内部，进行第二个深度的水质监测；

而在上述排水板714偏转过程中，排水板714会同步带动伸缩杆805偏转，伸缩杆805伸缩端在限位块806与弹簧808的配合作用下，利用弹簧808弹力，始终保持伸长趋势，使得挤压块807始终与定位柱804保持抵接状态，直到联动板717与底板719抵压时，排水板714与定位柱804之间距离，由于超出伸缩杆805伸缩极限距离，挤压块807才会与定位柱804脱离，从而使得伸缩杆805偏转偏转时，通过挤压块807推动定位柱804偏转；

而定位柱804则会带动联动圈801偏转，通过联动圈801带动连接柱802偏转，通过连接柱802带动密封环803偏转，通过密封环803带动定位口809偏转，进而最终使得定位口809偏转九十度，与第二个进水口823对齐，从而使得在进行下一深度水质检测时，外部水通过定位口809和进水口823进入第二个储水箱810内部的第一个留样腔814内，进行水质独立留样收集；

在上述排水板714复位过程中，由于挤压块807的三角状设计，挤压块807在反向偏转过程中不会抵压之前的定位柱804，直到排水板714完全复位后，其才会与第二个定位柱804抵接，以此类推，在下一次更换防护桶701投放深度时，挤压块807会推动第二个定位柱804偏转九十度，从而使得定位口809再次偏转九十度，与第三个进水口823对齐，使得在进行下一深度水质检测时，外部水通过定位口809和进水口823进入第三个储水箱810内部的第一个留样腔814内，进行水质独立留样收集，当如此调节四次后，定位口809会偏转三百六十度，重新与第一个进水口823对齐，而由于第一个储水箱810内部的第一个留样腔814已经被封堵，外部水会进入第一个储水箱810内第二个留样腔814进行水质独立留样收集，如此循环往复，通过四个储水箱810内的若干个留样腔814，依次在每次检测时，对各深度水质进行独立收集。

优选的，一种水质在线监测方法，根据一种水质在线监测系统的监测方法。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水质在线监测系统，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）顶端中部安装有支座（2），所述底座（1）顶端位于支座（2）一侧位置处安装有水箱（3），所述底座（1）顶端位于支座（2）另一侧位置处安装有控制器（4），所述控制器（4）侧端面中部安装有无线信号发射接收器（5）；

所述底座（1）顶部安装有动力输送机构（6），通过动力输送机构（6）进行水流、气流以及相应监测数据的传输工作，并对水域内的监测深度进行精准控制，以实现对不同深度水质的精准监测；

所述动力输送机构（6）末端安装有传感防护机构（7），所述传感防护机构（7）包括清洁安装组件（70）和控水组件（71）；

所述动力输送机构（6）末端安装有清洁安装组件（70），通过清洁安装组件（70）实现对传感器的便捷安装防护工作，并间断性进行自我清理工作，所述清洁安装组件（70）底部安装有控水组件（71），通过控水组件（71）与清洁安装组件（70）相配合，在水质监测过程中，对进水和排水节点进行控制；

所述传感防护机构（7）外侧安装有水质抽样机构（8），通过水质抽样机构（8）在水质监测过程中，对各深度水质，进行独立性留存。

2.根据权利要求1所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述动力输送机构（6）包括风机（601）、水泵（602）、过滤盒（603）、加热盒（604）、转接盒（605）、连接筒（606）、放卷盘（607）、耐磨隔热套（608）、支架（609）、导盘（610）、加强套（611）、集中电缆（612）、加强筋（613）、输水管（614）、输气管（615）和刻度线（616）；

所述水箱（3）顶端一侧安装有风机（601），所述水箱（3）顶端另一侧安装有水泵（602），所述风机（601）进风端卡接有过滤盒（603），所述风机（601）出风端安装有加热盒（604），所述支座（2）侧端面顶部中端安装有连接筒（606），所述连接筒（606）侧端面中部安装有转接盒（605），所述支座（2）侧端面顶部位于连接筒（606）外侧位置处转动安装有放卷盘（607），所述放卷盘（607）外侧盘绕安装有耐磨隔热套（608），所述耐磨隔热套（608）末端安装有清洁安装组件（70）；

所述底座（1）顶端中部位于放卷盘（607）一侧位置处安装有支架（609），所述支架（609）顶端转动安装有导盘（610）；

所述耐磨隔热套（608）内部安装有加强套（611），所述加强套（611）内侧中部安装有集中电缆（612），所述加强套（611）内侧位于集中电缆（612）外侧等距均匀安装有若干加强筋（613），所述加强套（611）内侧位于加强筋（613）一侧位置处安装有输水管（614），所述加强套（611）内侧位于加强筋（613）另一侧位置处安装有输气管（615），所述耐磨隔热套（608）外侧印刷有刻度线（616）。

3.根据权利要求2所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述清洁安装组件（70）包括防护桶（701）、传递盒（702）、连接座（703）、安装座（704）、中空护筒（705）、连通口（706）、导料座（707）、喷头（708）、安装套筒（709）、气囊圈（7010）、防滑圈（7011）、导气管（7012）、充气阀（7013）、控水座（7014）、进水孔（7015）、外护架（7016）、泄压扇（7017）、滤网（7018）和刮条（7019）；

所述耐磨隔热套（608）末端安装有防护桶（701），所述防护桶（701）顶端中部通过螺纹安装有传递盒（702），所述传递盒（702）防护桶（701）通过传递盒（702）与耐磨隔热套（608）连接，所述传递盒（702）底端安装有连接座（703），所述连接座（703）顶端中部嵌入安装有安装座（704），所述安装座（704）顶端中部安装有中空护筒（705），所述安装座（704）通过中空护筒（705）与集中电缆（612）连接，所述连接座（703）顶端对称开设有连通口（706），所述连接座（703）底端安装有导料座（707），所述导料座（707）内侧斜面沿圆周方向等角度安装有若干喷头（708）；

所述安装座（704）底端边部沿圆周方向等角度安装有若干安装套筒（709），所述安装套筒（709）内部安装有气囊圈（7010），所述气囊圈（7010）内侧等距均匀安装有若干防滑圈（7011），所述气囊圈（7010）侧端面中部安装有导气管（7012），所述导气管（7012）侧端面中部安装有充气阀（7013）；

所述防护桶（701）底端安装有控水座（7014），所述控水座（7014）外侧曲面中部对称开设有进水孔（7015），所述进水孔（7015）外侧安装有外护架（7016），所述外护架（7016）内侧中部转动安装有泄压扇（7017），所述外护架（7016）内侧位于泄压扇（7017）外侧转动安装有滤网（7018），所述泄压扇（7017）侧端面中部通过连接头与滤网（7018）连接，所述外护架（7016）内侧位于滤网（7018）外侧沿圆周方向等角度安装有若干刮条（7019）。

4.根据权利要求3所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述防护桶（701）和控水座（7014）内部安装有控水组件（71），所述控水组件（71）包括螺纹筒（711）、中轴杆（712）、密封滑盘（713）、排水板（714）、连动杆（715）、导向圈（716）、联动板（717）、进水单向阀（718）、底板（719）、插孔（7110）、封堵板（7111）、连接杆（7112）、弹性件（7113）、密封连接板（7114）、导向槽（7115）、导向头（7116）、排水单向阀（7117）、滚珠（7118）、定位孔（7119）和插杆（7120）；

所述连接座（703）底端中部安装有螺纹筒（711），所述螺纹筒（711）底端通过螺纹安装有中轴杆（712），所述中轴杆（712）外侧中部滑动安装有密封滑盘（713），所述密封滑盘（713）外侧安装有排水板（714），所述排水板（714）顶端对称嵌入安装有进水单向阀（718），所述排水板（714）底端中部沿圆周方向等角度安装有若干连动杆（715），所述连动杆（715）底端安装有导向圈（716），所述导向圈（716）外侧安装有联动板（717），所述联动板（717）底部安装有底板（719），所述联动板（717）底端对称开设有插孔（7110），所述底板（719）顶端对应插孔（7110）位置处安装有插杆（7120），所述联动板（717）通过插杆（7120）与底板（719）连接；

所述底板（719）顶端边部安装有封堵板（7111），封堵板（7111）外表面对应进水孔（7015）位置处开设有定位孔（7119），所述封堵板（7111）顶端沿圆周方向等角度安装有若干连接杆（7112），所述连接杆（7112）顶端安装有密封连接板（7114），所述密封连接板（7114）外侧安装有弹性件（7113），所述中轴杆（712）外表面底部开设有导向槽（7115），所述导向圈（716）内壁中部安装有导向头（7116），所述底板（719）底端中部安装有排水单向阀（7117），所述底板（719）底端边部沿圆周方向等角度滚动安装有若干滚珠（7118）。

5.根据权利要求4所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述排水板（714）外侧安装有水质抽样机构（8），所述水质抽样机构（8）包括联动圈（801）、连接柱（802）、密封环（803）、定位柱（804）、伸缩杆（805）、限位块（806）、挤压块（807）、弹簧（808）、定位口（809）、储水箱（810）、横板（811）、纵板（812）、隔板（813）、留样腔（814）、通孔（815）、活塞板（816）、滑杆（817）、定位弹簧（818）、支杆（819）、封堵垫（820）、导水腔（821）、取样阀（822）和进水口（823）；

所述防护桶（701）内部位于排水板（714）顶部位置处转动安装有联动圈（801），所述联动圈（801）外壁沿圆周方向等角度安装有若干连接柱（802），所述连接柱（802）端部安装有密封环（803），所述联动圈（801）内壁沿圆周方向等角度安装有四根定位柱（804），所述密封环（803）侧端面中部开设有定位口（809）；

所述排水板（714）顶端边部嵌入安装有伸缩杆（805），所述伸缩杆（805）伸缩端顶端安装有限位块（806），所述限位块（806）伸缩端外侧套接有弹簧（808），所述伸缩杆（805）固定端通过弹簧（808）与限位块（806）连接，所述限位块（806）顶端安装有挤压块（807）；

所述防护桶（701）外侧沿圆周方向等角度安装有四个储水箱（810），所述储水箱（810）内侧中部安装有横板（811），所述横板（811）顶端中部安装有纵板（812），所述横板（811）底端等距均匀安装有若干隔板（813），所述隔板（813）、横板（811）和储水箱（810）箱壁合围成若干留样腔（814），所述纵板（812）、横板（811）和储水箱（810）箱壁合围成导水腔（821）；

所述横板（811）顶端对应留样腔（814）位置处开设有通孔（815），所述留样腔（814）内部滑动安装有活塞板（816），所述活塞板（816）底端安装有滑杆（817），所述活塞板（816）通过滑杆（817）与储水箱（810）滑动连接，所述滑杆（817）外侧套接有定位弹簧（818），所述活塞板（816）顶端中部安装有支杆（819），所述支杆（819）顶端安装有封堵垫（820），所述储水箱（810）侧端面对应留样腔（814）位置处安装有取样阀（822），所述储水箱（810）另一侧端面中部安装有进水口（823）。

6.根据权利要求2所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述支座（2）侧端面顶部中端嵌入滑动安装有固定销，所述放卷盘（607）侧端面中部沿圆周方向等角度开设有若干销孔，所述销孔和固定销相契合，所述控制器（4）通过连接筒（606）与集中电缆（612）连接，所述加热盒（604）通过转接盒（605）与输气管（615）连接，所述水泵（602）出水端通过转接盒（605）与输水管（614）连接，所述水泵（602）进水端通过管道与水箱（3）连接，所述风机（601）和水泵（602）输入端均与控制器（4）输出端电性连接，所述控制器（4）与无线信号发射接收器（5）电性连接，所述控制器（4）通过无线信号发射接收器（5）与外部水质监测终端连接。

7.根据权利要求3所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述防护桶（701）内径小于控水座（7014）内径，所述排水板（714）直径小于联动板（717）直径，所述排水板（714）外壁与防护桶（701）内壁箱契合，所述封堵板（7111）外壁与控水座（7014）内壁相契合，所述联动板（717）外壁与封堵板（7111）内壁相契合。

8.根据权利要求4所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述连动杆（715）长度等于插杆（7120）长度，所述插杆（7120）与插孔（7110）相契合，连动杆（715）长度等于控水座（7014）深度，所述导向槽（7115）首端径向轴线与尾端径向轴线垂直，所述导向槽（7115）首端和尾端竖直距离等于控水座（7014）深度；

所述弹性件（7113）呈涡旋状，所述密封连接板（7114）横截面呈L型，所述防护桶（701）底端边部开设有容纳槽，所述弹性件（7113）安装于容纳槽内部，所述密封连接板（7114）通过弹性件（7113）与容纳槽内壁连接。

9.根据权利要求5所述的一种水质在线监测系统，其特征在于，所述伸缩杆（805）伸缩量等于插杆（7120）长度，所述挤压块（807）横截面呈直角三角形，所述防护桶（701）内壁对应密封环（803）位置处开设有调节槽，所述调节槽呈T型，所述连接柱（802）和密封环（803）均与调节槽相契合，所述横板（811）横截面呈梯形，所述横板（811）长度大于纵板（812）长度，所述通孔（815）顶端边部安装有磁铁圈，所述封堵垫（820）底端中部安装有磁铁块，所述磁铁圈内壁和磁铁块外壁相契合，所述磁铁圈和磁铁块为异性磁铁。

10.一种水质在线监测方法，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的一种水质在线监测系统的监测方法。

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