CN115389727A - 一种全功能水质在线监测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全功能水质在线监测设备，涉及水质监测设备技术领域，该全功能水质在线监测设备，包括防护罩，所述防护罩顶端和底端分别设置有底座和顶盖，并且顶盖底部表面一侧通过支架与底座顶部表面相连，所述底座底部表面一侧镶嵌连接有进水管，所述底座底部表面、且靠近进水管一侧设置有水泵和监测组件，并且监测组件输入端通过水泵与进水管导通相连，所述监测组件用于监测流入至其内部水的水质；所述支架一侧设置有控制器，所述控制器用于接收和处理监测组件发送过来的水质检测数据，并且又能将处理后的数据传输到服务器。本发明可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测设备技术领域，具体为一种全功能水质在线监测设备。
背景技术
水质监测设备，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(窨井、江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。
常规水质监测设备的投入式安装，由于水流冲击，往往造成水质监测不准确、不稳定问题，同时由于窨井内的复杂工作环境，传感器使用寿命大大减少，且需要频繁开井盖清理附着在传感器上的杂物，维护量极大，所以我们提出了一种全功能水质在线监测设备来解决上述存在的问题。
发明内容
本发明提供了一种全功能水质在线监测设备，具备可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护问题优点，以解决由于投入式水质监测设备在使用时会被水流冲击，往往造成水质监测不准确、不稳定，并且需要频繁清理附着在传感器上的杂物，维护量极大的问题。
为实现将水吸入一体化设备内，非水下接触式检测方法，可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护目的，本发明提供如下技术方案：一种全功能水质在线监测设备，包括防护罩，所述防护罩顶端和底端分别设置有底座和顶盖，并且顶盖底部表面一侧通过支架与底座顶部表面相连，所述底座底部表面一侧镶嵌连接有进水管，所述底座底部表面、且靠近进水管一侧设置有水泵和监测组件，并且监测组件输入端通过水泵与进水管导通相连，所述监测组件用于监测流入至其内部水的水质；
所述支架一侧设置有控制器，所述控制器用于接收和处理监测组件发送过来的水质检测数据，并且又能将处理后的数据传输到服务器；
所述底座底部表面、且位于进水管一侧设置有溢水管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶盖顶部表面一侧设置有开合盖，所述开合盖表面一侧设置有门锁。
作为本发明的一种优选技术方案，所述测组件包括流通罩和位于流通罩顶端的盖板，所述盖板顶部中部两侧分别镶嵌连接有导水管和排水孔，所述导水管通过水泵与进水管导通相连，所述盖板顶部表面、且位于导水管一侧设置有COD传感器、电导率传感器和氨氮传感器，所述流通罩底端连接排水管，并且排水管底端贯穿所述底座上下表面，同时排水管中部串接有电磁阀。
作为本发明的一种优选技术方案，所述监测组件还包括定位架，所述定位架套接于所述流通罩顶端，并且定位架一端与所述支架侧壁相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述控制器包括stm32控制板和4GLTE通信模块组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶盖底部表面一侧设置有电池仓，并且电池仓内腔设置有电池。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底座底部表面、且靠近边缘位置环设有多组防滑垫池。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底座外侧壁中部镶嵌连接有上下两组密封圈。
作为本发明的一种优选技术方案，所述COD传感器、电导率传感器和氨氮传感器呈三角方式分布，并且COD传感器位于导水管和排水孔中部一侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底座底部表面、且位于进水管一侧设置有溢水管，所述溢水管用于将流淌在监测设备内腔底部上的水排出，防止污水灌满防护罩内腔。
与现有技术相比，本发明提供了一种全功能水质在线监测设备，具备以下有益效果：
1、该全功能水质在线监测设备，当需要对窨井中的水质进行监测时，通过控制器，可定时控制排水管中的电磁阀运行，使得流通罩能够先将停留在其内部的水经排水管排出到外部，等待一定时间间隔，然后控制器激活水泵，使得水泵通过进水管将窨井中的水抽送至导水管中，进而储存在储液空间内，等待一定时间间隔，控制器关闭水泵，并依次激活COD传感器、电导率传感器和氨氮传感器进行污水水质指标检测，被激活后的单个传感器运行检测水质量指标，等待一定时间间隔后，控制器通过协议读取各个传感器检测的数据，待控制器读取到单个传感器数据后进行暂时的数据储存，并关闭各个传感器，待三个传感器检测数据都读取完毕后，将检测的数据整理并传输到服务器，服务器将传输数据进行处理并存入数据库，使得设备可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护。
2、该全功能水质在线监测设备，由于控制器采用stm32控制板和4GLTE通信模块组成，用户通过编写设备控制程序并烧录于32stm控制板，实现传感器、水泵、电磁阀等设备和4GLTE通信模块的控制、数据采集、数据处理、数据存储以及数据发送功能，通过电池仓,可对电池进行安装和防护，并且电池，可对设备提供电能，从而能够保证设备的续航能力，如果出现监测组件内部的水充满溢出时，此时通过溢水管，可将流淌在监测设备内腔底部上的水排出，防止污水灌满防护罩内腔。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明底部结构示意图；
图3为本发明去除防护罩结构示意图；
图4为本发明去除防护罩侧面结构示意图；
图5为本发明监测组件结构示意图；
图6为本发明监测组件剖面结构示意图。
图中：1、防护罩；2、底座；3、顶盖；4、开合盖；5、支架；6、进水管；7、水泵；8、监测组件；801、流通罩；802、盖板；803、导水管；804、排水孔；805、COD传感器；806、电导率传感器；807、氨氮传感器；808、电磁阀；809、排水管；810、定位架；9、控制器；10、电池仓；11、溢水管；12、防滑垫；13、密封圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图6，本发明公开了一种全功能水质在线监测设备，包括防护罩1，所述防护罩1顶端和底端分别设置有底座2和顶盖3，并且顶盖3底部表面一侧通过支架5与底座2顶部表面相连，所述底座2底部表面一侧镶嵌连接有进水管6，所述底座2底部表面、且靠近进水管6一侧设置有水泵7和监测组件8，并且监测组件8输入端通过水泵7与进水管6导通相连，所述监测组件8用于监测流入至其内部水的水质；
所述支架5一侧设置有控制器9，所述控制器9用于接收和处理监测组件8发送过来的水质检测数据，并且又能将处理后的数据传输到服务器；
所述底座2底部表面、且位于进水管6一侧设置有溢水管11；
通过防护罩1，既能对底座2和顶盖3进行安装，又能组合形成一个密闭空间，然后通过支架5，既能加强底座2和顶盖3连接强度，又能组合形成的密闭空间对水泵7、监测组件8等设备进行安装和防护，当需要对窨井中的水质进行监测时，通过控制器9，可定时控制监测组件8运行，使得监测组件8能够先将停留在其内部的水排出，等待一定时间间隔，然后控制器9激活水泵7，使得水泵7通过进水管6将窨井中的水抽送至监测组件8中，等待一定时间间隔，控制器9关闭水泵7，并依次激活监测组件8上的污水水质指标检测设备，等待一定时间间隔后，控制器9读取到监测组件8中的监测数据后进行暂时的数据储存，并且对检测的数据整理并传输到服务器，服务器将传输数据进行处理并存入数据库，方便用户的远程查看，使得设备可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护，如果出现监测组件8内部的水充满溢出时，此时通过溢水管11，可将流淌在监测设备内腔底部上的水排出，防止污水灌满防护罩1内腔。
具体的，所述顶盖3顶部表面一侧设置有开合盖4，所述开合盖4表面一侧设置有门锁。
本实施方案中，通过开合盖4，可方便用户后期对防护罩1内部的设备进行维护处理，通过门锁，可对开合盖4进行限位，防止非工作人员开启开合盖4。
具体的，所述测组件8包括流通罩801和位于流通罩801顶端的盖板802，所述盖板802顶部中部两侧分别镶嵌连接有导水管803和排水孔804，所述导水管803通过水泵7与进水管6导通相连，所述盖板802顶部表面、且位于导水管803一侧设置有COD传感器805、电导率传感器806和氨氮传感器807，所述流通罩801底端连接排水管809，并且排水管809底端贯穿所述底座2上下表面，同时排水管809中部串接有电磁阀808。
本实施方案中，通过测组件8中的流通罩801和盖板802，既能形成一个储液空间，又能对导水管803、排水孔804、COD传感器805等设备进行安装，当需要对窨井中的水质进行监测时，通过控制器9，可定时控制排水管809中的电磁阀808运行，使得流通罩801能够先将停留在其内部的水经排水管809排出到外部，等待一定时间间隔，然后控制器9激活水泵7，使得水泵7通过进水管6将窨井中的水抽送至导水管803中，进而储存在储液空间内，等待一定时间间隔，控制器9关闭水泵7，并依次激活COD传感器805、电导率传感器806和氨氮传感器807进行污水水质指标检测，被激活后的单个传感器运行检测水质量指标，等待一定时间间隔后，控制器9通过协议读取各个传感器检测的数据，待控制器9读取到单个传感器数据后进行暂时的数据储存，并关闭各个传感器，待三个传感器检测数据都读取完毕后，将检测的数据整理并传输到服务器，服务器将传输数据进行处理并存入数据库，使得设备可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护。
具体的，所述监测组件8还包括定位架810，所述定位架810套接于所述流通罩801顶端，并且定位架810一端与所述支架5侧壁相连。
本实施方案中，通过定位架810，可将流通罩801固定在支架5上，进而能够提高流通罩801使用稳定性和安全。
具体的，所述控制器9包括stm32控制板和4GLTE通信模块组成。
本实施方案中，由于控制器9采用stm32控制板和4GLTE通信模块组成，用户通过编写设备控制程序并烧录于stm32控制板，实现传感器、水泵、电磁阀等设备和4GLTE通信模块的控制、数据采集、数据处理、数据存储以及数据发送功能。
具体的，所述顶盖3底部表面一侧设置有电池仓10，并且电池仓10内腔设置有电池。
本实施方案中，通过电池仓10,可对电池进行安装和防护，并且电池，可对设备提供电能，从而能够保证设备的续航能力。
具体的，所述底座2底部表面、且靠近边缘位置环设有多组防滑垫12。
本实施方案中，通过多组防滑垫12,可提高底座2放置和安装的平稳性。
具体的，所述底座2外侧壁中部镶嵌连接有上下两组密封圈13。
本实施方案中，通过两组密封圈13，可提高底座2与防护罩1底端连接的密封性，防止外界异物进入至防护罩1内部。
具体的，所述COD传感器805、电导率传感器806和氨氮传感器807呈三角方式分布，并且COD传感器805位于导水管803和排水孔804中部一侧。
本实施方案中，可方便COD传感器805、电导率传感器806和氨氮传感器807分别对流通罩801内的水质进行监测，并且使得三者互不影响。
具体的，所述底座2底部表面、且位于进水管6一侧设置有溢水管11，所述溢水管11用于将流淌在监测设备内腔底部上的水排出，防止污水灌满防护罩1内腔。
本实施方案中，如果出现监测组件8内部的水充满溢出时，此时通过溢水管11，可将流淌在监测设备内腔底部上的水排出，防止污水灌满防护罩1内腔。
本发明的工作原理及使用流程：在使用时，通过防护罩1，既能对底座2和顶盖3进行安装，又能组合形成一个密闭空间，然后通过支架5，既能加强底座2和顶盖3连接强度，又能组合形成的密闭空间对水泵7、监测组件8等设备进行安装和防护，通过测组件8中的流通罩801和盖板802，既能形成一个储液空间，又能对导水管803、排水孔804、COD传感器805等设备进行安装，当需要对窨井中的水质进行监测时，通过控制器9，可定时控制排水管809中的电磁阀808运行，使得流通罩801能够先将停留在其内部的水经排水管809排出到外部，等待一定时间间隔，然后控制器9激活水泵7，使得水泵7通过进水管6将窨井中的水抽送至导水管803中，进而储存在储液空间内，等待一定时间间隔，控制器9关闭水泵7，并依次激活COD传感器805、电导率传感器806和氨氮传感器807运行，通过COD传感器805，可对废水中有机物质的总量进行监测，并且COD值越大，表示水体受污染程度越严重，并且电导率传感器806，又能初步确定水质状况，同时氨氮传感器807是采用离子选择电极法测量氨氮浓度，氨离子选择电极直接检测水环境中的铵根离子，从而确定氨氮的浓度，由于氨氮它是存在于水体中氮的一种形式，是一种“水体富营养化”和“环境污染”的重要污染物，此时被激活后的单个传感器运行检测水质量指标，等待一定时间间隔后，控制器9通过协议读取各个传感器检测的数据，待控制器9读取到单个传感器数据后进行暂时的数据储存，并关闭各个传感器，待三个传感器检测数据都读取完毕后，将检测的数据整理并传输到服务器，服务器将传输数据进行处理并存入数据库，使得设备可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护，通过开合盖4，可方便用户后期对防护罩1内部的设备进行维护处理，通过定位架810，可将流通罩801固定在支架5上，进而能够提高流通罩801使用稳定性和安全；
由于控制器9采用stm32控制板和4GLTE通信模块组成，用户通过编写设备控制程序并烧录于stm32控制板，实现传感器、水泵、电磁阀等设备和4GLTE通信模块的控制、数据采集、数据处理、数据存储以及数据发送功能，通过电池仓10,可对电池进行安装和防护，并且电池，可对设备提供电能，从而能够保证设备的续航能力，通过多组防滑垫12,可提高底座2放置和安装的平稳性。
综上所述，该装置可在复杂工况下采集数据，数据准确性高、使用寿命长、低维护。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：包括防护罩(1)，所述防护罩(1)顶端和底端分别设置有底座(2)和顶盖(3)，并且顶盖(3)底部表面一侧通过支架(5)与底座(2)顶部表面相连，所述底座(2)底部表面一侧镶嵌连接有进水管(6)，所述底座(2)底部表面、且靠近进水管(6)一侧设置有水泵(7)和监测组件(8)，并且监测组件(8)输入端通过水泵(7)与进水管(6)导通相连，所述监测组件(8)用于监测流入至其内部水的水质；
所述支架(5)一侧设置有控制器(9)，所述控制器(9)用于接收和处理监测组件(8)发送过来的水质检测数据，并且又能将处理后的数据传输到服务器。
2.根据权利要求1所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述顶盖(3)顶部表面一侧设置有开合盖(4)，所述开合盖(4)表面一侧设置有门锁。
3.根据权利要求1所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述测组件(8)包括流通罩(801)和位于流通罩(801)顶端的盖板(802)，所述盖板(802)顶部中部两侧分别镶嵌连接有导水管(803)和排水孔(804)，所述导水管(803)通过水泵(7)与进水管(6)导通相连，所述盖板(802)顶部表面、且位于导水管(803)一侧设置有COD传感器(805)、电导率传感器(806)和氨氮传感器(807)，所述流通罩(801)底端连接排水管(809)，并且排水管(809)底端贯穿所述底座(2)上下表面，同时排水管(809)中部串接有电磁阀(808)。
4.根据权利要求3所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述监测组件(8)还包括定位架(810)，所述定位架(810)套接于所述流通罩(801)顶端，并且定位架(810)一端与所述支架(5)侧壁相连。
5.根据权利要求1所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述控制器(9)包括stm32控制板和4GLTE通信模块组成。
6.根据权利要求1所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述顶盖(3)底部表面一侧设置有电池仓(10)，并且电池仓(10)内腔设置有电池。
7.根据权利要求1所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述底座(2)底部表面、且靠近边缘位置环设有多组防滑垫(12)。
8.根据权利要求1所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述底座(2)外侧壁中部镶嵌连接有上下两组密封圈(13)。
9.根据权利要求3所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述COD传感器(805)、电导率传感器(806)和氨氮传感器(807)呈三角方式分布，并且COD传感器(805)位于导水管(803)和排水孔(804)中部一侧。
10.根据权利要求1所述的一种全功能水质在线监测设备，其特征在于：所述底座(2)底部表面、且位于进水管(6)一侧设置有溢水管(11)，所述溢水管(11)用于将流淌在监测设备内腔底部上的水排出，防止污水灌满防护罩(1)内腔。
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| CN202211012390.5A CN115389727A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种全功能水质在线监测设备 |
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2022
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