CN115575590A - 一种智慧水务监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质监测技术领域，提供了一种智慧水务监测装置，包括壳体、水质检测组件以及升降机构，壳体内部具有容置腔，水质检测组件设置于壳体下方且用于检测水质；升降机构包括至少一个提升单元，提升单元包括提升轴、绞线盘以及提升绳，提升轴设置于容置腔内，绞线盘套设于提升轴外壁，提升绳的一端与水质检测组件相连，提升绳的另一端与绞线盘相连。本发明通过采用绞线盘、提升绳等部件组成的提升单元来带动保护筒沿竖直方向运动，基于提升绳能够根据需要预留足够的长度，相比于采用齿条进行传动而言，能够进一步提高水质检测传感器的可调节范围，进而实现进一步提高该监测装置的监测范围，以更好的满足实际应用过程中的监测需求。

Description

一种智慧水务监测装置

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体而言，涉及一种智慧水务监测装置。

背景技术

智慧水务是通过新一代信息技术与水务技术的深度融合，充分发掘数据价值和逻辑关系，实现水务业务系统的控制智能化、数据资源化、管理精确化、决策智慧化，保障水务设施安全运行，使水务业务运营更高效、管理更科学、服务更优质。

在现阶段的智慧水务领域中，为了实现实时监测水域内水质的质量，通常需要采用相应的智慧水务监测装置，其中，常用的智慧水务监测装置包括浮标式监测装置，此类监测装置能够实现漂浮在目标水域的水面上，并利用底部设置的水质检测传感器实时检测水质，检测数据通过水质检测传感器实时传输至后台终端，以便于后台终端对检测数据进行实时处理。

虽然上述的浮标式监测装置能够实现检测水质，但基于其底部设置的水质检测传感器的位置固定，无法实现检测不同深度的水的水质，进而在实际使用时存在一定的局限性。为此，现阶段也出现了能够在一定程度上调节水质检测传感器位置的智慧水务监测装置，例如，公开号为CN217359859U的中国专利文献公开了一种智慧水务管控装置，该装置通过增设电机、齿条以及齿轮等部件，以实现当电机带动齿轮转动时，齿条能够沿竖直方向往复运动，进而通过齿条调节水质检测传感器的位置。然而，尽管该装置能够实现在一定程度上调节水质检测传感器的位置，但基于常规的齿条往往无法设计的很长，否则将使得装置的体积格外庞大，因此，采用齿条进行传动将导致水质检测传感器位置的可调节范围仍然较小，进而导致监测装置的监测范围较小，考虑到在实际应用过程中可能会需要检测深度更深的水的水质的情况，故，此类装置在实际应用过程中仍存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智慧水务监测装置，以实现在现有的监测装置的基础上，进一步提高水质检测传感器的监测范围，从而更好的满足在实际应用过程中不同的水质监测需求。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种智慧水务监测装置，包括：

壳体，所述壳体内部具有容置腔；

水质检测组件，所述水质检测组件设置于壳体下方且用于检测水质；以及，

升降机构，所述升降机构包括至少一个提升单元；

所述提升单元包括提升轴、绞线盘以及提升绳，所述提升轴可自由转动的水平设置于容置腔内，所述绞线盘套设于提升轴外壁且与提升轴同轴设置，所述提升绳的一端与水质检测组件相连，所述提升绳的另一端竖直向上穿过壳体的底部后与绞线盘相连。

在一些可能的实施例中，所述升降机构还包括驱动单元，所述驱动单元包括驱动电机以及主动齿轮，所述传动齿轮套设于提升轴的外壁且与提升轴同轴设置，所述主动齿轮传动连接于驱动电机的输出端；

所述提升单元还包括传动齿轮，所述传动齿轮与主动齿轮啮合。

在一些可能的实施例中，所述提升单元的数量为两个，两个所述提升单元对称设置。

在一些可能的实施例中，所述水质检测组件包括保护筒、过滤网、顶板以及水质检测传感器，所述保护筒的周向外壁设置有进水孔，所述过滤网设置于保护筒内部，所述过滤网呈环形结构且形成有内腔，所述过滤网的外壁与保护筒的内壁之间形成过滤腔；

所述顶板设置于保护筒的顶部，所述保护筒的顶面以及过滤网的顶面均与顶板的底面相接触，所述水质检测传感器设置于过滤网形成的内腔内，所述提升绳远离绞线盘的一端与顶板相连。

在一些可能的实施例中，所述进水孔的数量为多个，多个所述进水孔阵列分布于保护筒的周向外壁；

所述保护筒与顶板之间螺纹连接，所述保护筒的底部设置有配重块。

在一些可能的实施例中，还包括浮标机构，所述浮标机构包括安装环以及多个浮标单元，所述安装环套设于壳体的外壁，多个所述浮标单元沿壳体的周向依次设置；

所述浮标单元包括安装块、连接柱以及浮块，所述安装块与安装环可拆卸地连接，所述连接柱的一端安装块相连，所述连接柱的另一端与浮块相连。

在一些可能的实施例中，所述安装环的上下两侧均设置有卡接槽，所述安装块靠近安装环的一侧设置有与卡接槽相适配的卡接部，所述卡接部与所述卡接槽一一对应。

在一些可能的实施例中，所述安装块靠近安装环的一侧设置有活动槽，所述活动槽内设置有螺杆，所述螺杆竖直设置且可以自由转动，两个所述卡接部远离安装环的一侧均延伸至活动槽内且与安装块滑动连接，所述螺杆贯穿两个卡接部，两个所述卡接部均与螺杆螺纹连接，且两个所述卡接部与螺杆螺纹连接时的螺纹方向相反。

在一些可能的实施例中，所述螺杆的顶端贯穿安装块后连接有旋钮。

在一些可能的实施例中，所述壳体的底部设置有供提升绳穿过的通孔，所述壳体的底部设置有与通孔一一对应的导向筒，所述导向筒与通孔同轴设置，所述导向筒的一端与壳体相连，所述导向筒的另一端竖直向下延伸。

在一些可能的实施例中，所述导向筒远离壳体的一端设置有刮筒，所述刮筒呈圆台结构，所述刮筒直径较大的一端与导向筒相连，所述刮筒直径较小的一端的内壁与提升绳的外壁接触。

在一些可能的实施例中，所述壳体的顶部呈开口结构，所述壳体的顶部设置有密封盖，所述密封盖与壳体螺纹连接；

所述壳体的底部设置有浮板，所述浮板与壳体之间设置有支撑柱。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1、本发明提供的监测装置，通过采用绞线盘、提升绳等部件组成的提升单元来带动保护筒沿竖直方向运动，基于提升绳能够根据需要预留足够的长度，相比于采用齿条进行传动而言，能够进一步提高水质检测传感器的可调节范围，进而实现进一步提高该监测装置的监测范围，以更好的满足实际应用过程中的监测需求。

2、本发明通过在水质检测组件中增设过滤网，利用过滤网进一步滤除水中较小的杂质或异物，从而尽可能的避免水中的杂质或异物影响水质检测传感器正常工作，提高水质检测传感器工作时的可靠性以及最终检测数据的准确度。

3、本发明通过对浮标组件中的浮板的安装方式作进一步的改进，优化了浮板的安装过程，并使得浮板安装后稳定可靠，同时，在实际应用过程中能够根据需要增加或减少浮板的使用量，从而更好的与实际应用场景匹配，实现资源合理化利用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的监测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的监测装置另一视角下的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明实施例提供的壳体内部升降机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的保护筒内部的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的单个浮标单元的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的单个浮标单元安装后的局部剖视图。

图标：10-壳体，20-水质检测组件，21-保护筒，22-过滤网，23-顶板，24-水质检测传感器，25-配重块，30-升降机构，31-提升单元，311-提升轴，312-绞线盘，313-提升绳，314-传动齿轮，32-驱动单元，321-驱动电机，322-主动齿轮，40-浮标机构，41-安装环，42-浮标单元，421-安装块，421a-卡接部，422-连接柱，423-浮块，424-螺杆，425-旋钮，50-密封盖，60-浮板，70-支撑柱，80-导向筒，90-刮筒。

具体实施方式

请参照图1至图7，本实施例提供了一种智慧水务监测装置，用于根据需求检测目标水域中不同深度的水的水质，以至少克服现有监测装置的监测范围较小，在实际应用过程中存在一定局限性的技术问题。具体地，该监测装置包括壳体10、水质检测组件20、升降机构30以及浮标机构40。

在本实施例中，壳体10作为该监测装置的主体部分，主要起到承载相关部件的作用，其中，壳体10内部具有容置腔，以便于将升降机构30的相关部件安装在容置腔内，进而通过壳体10起到保护升降机构30相关部件的作用，此时，结合图1和图4所示的内容，壳体10的顶部呈开口结构，且壳体10的顶部设置有密封盖50，该密封盖50与壳体10螺纹连接，以通过密封盖50密封容置腔，采用螺纹连接的方式连接密封盖50与壳体10则便于密封盖50的拆装。

除此之外，考虑到该监测装置在使用时往往是直接漂浮在水面上的，因此，为了增大该监测装置漂浮在水面上时的浮力，结合图2所示的内容，可以在壳体10的底部设置浮板60，以通过浮板60产生的浮力使得壳体10漂浮在水面上，此时，浮板60与壳体10之间还设置有支撑柱70，以通过支撑柱70来连接浮板60与壳体10，并能够使得壳体10与浮板60之间预留有足够的间隙，尽可能的使得该监测装置漂浮在水面上时，壳体10的底面不会直接与水接触，需要说明的是，对于支撑柱70的数量在此不做限定。

结合图1所示的内容，在本实施例中，水质检测组件20设置于壳体10下方，利用该水质检测组件20即可实时的对目标水域的水的水质进行检测。具体地，该水质检测组件20包括保护筒21、过滤网22、顶板23以及用于检测水质的水质检测传感器24。

其中，请参照图5，保护筒21呈顶部为开口的中空结构，且保护筒21的周向外壁设置有进水孔，以便于水能够由进水孔流入保护筒21内部，示例的，设置在保护筒21周向外壁上的进水孔的数量为多个，且多个进水孔阵列分布于保护筒21的周向外壁，从而使得水能够从保护筒21的各个方向进入保护筒21内部，且当部分进水孔堵塞后，也确保有水能够进入保护筒21内部。

其次，继续参照图5，过滤网22则设置在保护筒21的内部，该过滤网22呈环形结构且形成有内腔，此时，过滤网22的外壁与保护筒21的内壁之间形成过滤腔，顶板23设置于保护筒21的顶部，保护筒21的顶面以及过滤网22的顶面均与顶板23的底面相接触，以通过顶板23密封过滤网22形成的内腔以及过滤网22与保护筒21之间形成的过滤腔，水质检测传感器24设置于过滤网22形成的内腔内。

如此设置，在利用水质检测组件20检测水质时，外部水域中的水经由进水孔进入保护筒21内部，由于进水孔的孔径不大，因此通过保护筒21能够初步过滤水中较大的杂质或异物。随后，进入保护筒21内部的水穿过过滤网22后到达过滤网22合围形成的内腔内，在此过程中，过滤网22将对水中较小的杂质或异物进行过滤，以便于尽可能的确保进入内腔内的水没有杂质或异物，从而避免杂质或异物影响水质检测传感器24正常工作。最终，利用水质检测传感器24对过滤网22形成的内腔内的水进行检测，以得到相应的水质检测数据，并通过水质检测传感器24将检测数据传输至后台终端进一步处理。

可以理解的是，上述保护筒21与顶板23之间可以采用螺纹连接的方式可拆卸地连接在一起，以方便拆装顶板23，进而便于后期对保护筒21内部的杂质或异物进行清理，同时便于对水质检测传感器24进行维护和检修。除此之外，考虑到该水质检测组件20的保护筒21将会在升降机构30的作用下沿竖直方向运动，因此，结合图2所示的内容，可以在保护筒21的底部设置配重块25，以提高保护筒21在运动过程中的稳定性。

在本实施例中，升降机构30则用于实现带动水质检测组件20的保护筒21沿竖直方向往复运动，进而实现调节水质检测传感器24的位置。具体地，请参照图4，升降机构30包括至少一个提升单元31以及驱动单元32。

其中，提升单元31用于带动保护筒21沿竖直方向往复运动，结合图2和图4所示的内容，提升单元31包括提升轴311、绞线盘312以及提升绳313，提升轴311通过轴承座可自由转动的水平设置于壳体10的容置腔内，绞线盘312套设于提升轴311外壁且与提升轴311同轴设置，以使得提升轴311能够带动绞线盘312同步转动，此时，提升绳313的一端与水质检测组件20相连，具体为，提升绳313与顶板23相连，提升绳313的另一端竖直向上依次穿过浮板60以及壳体10的底部后与绞线盘312相连，具体地，壳体10的底部设置有供提升绳313穿过的通孔，提升绳313远离顶板23的一端穿过通孔后延伸至容置腔内与绞线盘312相连。

需要说明的是，结合图3所示的内容，在实际实施时，可以在壳体10的底部设置与通孔一一对应的导向筒80，该导向筒80与通孔同轴设置，导向筒80的一端与壳体10相连，导向筒80的另一端竖直向下延伸，通过设置供提升绳313穿过的导向筒80，能够进一步对提升绳313起到限位和导向的作用，同时能够有效避免水从通孔处倒灌至容置腔内。此外，考虑到提升绳313在水中运动时，提升绳313的外壁往往会粘附有水，因此，继续参照图3，可以在导向筒80远离壳体10的一端设置呈圆台结构的刮筒90，该刮筒90直径较大的一端与导向筒80相连，刮筒90直径较小的一端的内壁与提升绳313的外壁接触，当提升绳313沿竖直方向向上运动时，利用刮筒90即可及时刮除提升绳313外壁上的水，从而尽可能的避免提升绳313将水带入壳体10的容置腔内。

驱动单元32则用于驱动提升单元31的提升轴311转动，继续参照图4，驱动单元32包括驱动电机321以及主动齿轮322，主动齿轮322传动连接于驱动电机321的输出端，从而通过驱动电机321驱动主动齿轮322转动。此时，提升单元31还包括传动齿轮314，传动齿轮314套设于提升轴311的外壁且与提升轴311同轴设置，传动齿轮314与主动齿轮322啮合。

如此设置，假设初始状态下，绞线盘312与顶板23之间的提升绳313的长度最短，当需要下放保护筒21，以便于利用水质检测传感器24检测深度较深的水时，启动驱动电机321，驱动电机321通过主动齿轮322以及传动齿轮314的传动作用带动提升轴311转动，从而通过提升轴311带动绞线盘312转动，以利用绞线盘312不断放线，此时，保护筒21在自身以及顶板23、水质检测传感器24、过滤网22以及配重块25的重力作用下缓慢向下运动，直至保护筒21带动水质检测传感器24到达目标深度位置后，停止驱动电机321，以利用水质检测传感器24检测目标深度的水的水质。反之，当需要提升保护筒21时，启动驱动电机321，驱动电机321通过主动齿轮322以及传动齿轮314的传动作用带动提升轴311反向转动，从而通过提升轴311带动绞线盘312反向转动，以利用绞线盘312进行收线，从而利用提升绳313带动顶板23向上运动，进而通过顶板23带动保护筒21及其内部的部件向上运动。

可以理解的是，为了进一步提高保护筒21沿竖直方向运动时的稳定性，作为优选的，本实施例中的提升单元31的数量为两个，两个提升单元31对称设置，以通过两个提升单元31的提升绳313分别连接顶板23对称的两个点。

由此可见，本实施例提供的监测装置，通过采用绞线盘312、提升绳313等部件组成的提升单元31来带动保护筒21沿竖直方向运动，基于提升绳313能够根据需要预留足够的长度，相比于采用齿条进行传动而言，能够进一步提高水质检测传感器24的可调节范围，进而实现进一步提高该监测装置的监测范围，以更好的满足实际应用过程中的监测需求。

在本实施例中，请参照图1、图6和图7，浮标机构40则用于进一步提高该监测装置漂浮在水面上时稳定性，具体地，浮标机构40包括安装环41以及多个浮标单元42，安装环41套设于壳体10的外壁，多个浮标单元42沿壳体10的周向依次设置，作为优选的，本实施例中的壳体10呈环状结构，以便于将呈环状的安装环41安装在壳体10上。

结合图6所示的内容，浮标单元42则包括安装块421、连接柱422以及浮块423，安装块421与安装环41可拆卸地连接，连接柱422的一端安装块421相连，连接柱422的另一端与浮块423相连，如此设置，在实际应用过程中可能根据需要增加或减少浮标单元42的数量，以满足不同水域的使用需求，例如，当水域的水面较为平静时，可以适当减少浮标单元42的数量，在保证监测装置平稳漂浮在水面上的基础上，降低投入的成本；当水域的水面波动较大时，则可以适当的增加浮标单元42的数量，进而确保监测装置能够平稳漂浮在水面上。

可以理解的是，为了便于将安装块421安装在安装环41上，结合图7所示的内容，本实施例中的安装环41的上下两侧均设置有卡接槽，安装块421靠近安装环41的一侧设置有与卡接槽相适配的卡接部421a，卡接部421a与卡接槽一一对应，以便于通过设置在安装块421上的两个卡接部421a卡在安装环41对应的卡接槽内，实现安装块421与安装环41的可靠连接。

除此之外，继续参照图7，可以在安装块421靠近安装环41的一侧设置沿竖直方向延伸的活动槽，该活动槽内设置有螺杆424，螺杆424竖直设置且可以自由转动，设置在安装块421上的两个卡接部421a远离安装环41的一侧均延伸至活动槽内且与安装块421滑动连接，螺杆424的顶端依次贯穿两个卡接部421a后连接有旋钮425，两个卡接部421a均与螺杆424螺纹连接，且两个卡接部421a与螺杆424螺纹连接时的螺纹方向相反。

如此设置，在需要将安装块421安装在安装环41上时，先使得安装块421的两个卡接部421a分别与安装环41的两个卡接槽对应，随后通过操作旋钮425以带动螺杆424转动，此时，基于螺纹传动原理，螺杆424的旋转运动将转换为卡接部421a沿螺杆424轴向的直线运动，基于两个卡接部421a与螺杆424螺纹连接的螺纹方向相反，因此，两个卡接部421a将朝相向的方向运动，最终两个卡接部421a将运动至对应的卡接槽内，进而使得两个卡接部421a夹紧在安装环41上，实现安装块421的可靠安装；反之，只需要操作旋钮425使得螺杆424反向转动，以使得两个卡接部421a朝相反的方向运动，即可实现将安装块421从安装环41上取下，操作简单方便，且能够实现调节单个浮标单元42安装在安装环41上的安装位置。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (11)

1.一种智慧水务监测装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部具有容置腔；

水质检测组件，所述水质检测组件设置于壳体下方且用于检测水质；以及，

升降机构，所述升降机构包括至少一个提升单元；

所述提升单元包括提升轴、绞线盘以及提升绳，所述提升轴可自由转动的水平设置于容置腔内，所述绞线盘套设于提升轴外壁且与提升轴同轴设置，所述提升绳的一端与水质检测组件相连，所述提升绳的另一端竖直向上穿过壳体的底部后与绞线盘相连。

2.根据权利要求1所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述升降机构还包括驱动单元，所述驱动单元包括驱动电机以及主动齿轮，所述主动齿轮传动连接于驱动电机的输出端；

所述提升单元还包括传动齿轮，所述传动齿轮套设于提升轴的外壁且与提升轴同轴设置，所述传动齿轮与主动齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述提升单元的数量为两个，两个所述提升单元对称设置。

4.根据权利要求1所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述水质检测组件包括保护筒、过滤网、顶板以及水质检测传感器，所述保护筒的周向外壁设置有进水孔，所述过滤网设置于保护筒内部，所述过滤网呈环形结构且形成有内腔，所述过滤网的外壁与保护筒的内壁之间形成过滤腔；

所述顶板设置于保护筒的顶部，所述保护筒的顶面以及过滤网的顶面均与顶板的底面相接触，所述水质检测传感器设置于过滤网形成的内腔内，所述提升绳远离绞线盘的一端与顶板相连。

5.根据权利要求4所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述进水孔的数量为多个，多个所述进水孔阵列分布于保护筒的周向外壁；

所述保护筒与顶板之间螺纹连接，所述保护筒的底部设置有配重块。

6.根据权利要求1所述的智慧水务监测装置，其特征在于，还包括浮标机构，所述浮标机构包括安装环以及多个浮标单元，所述安装环套设于壳体的外壁，多个所述浮标单元沿壳体的周向依次设置；

所述浮标单元包括安装块、连接柱以及浮块，所述安装块与安装环可拆卸地连接，所述连接柱的一端安装块相连，所述连接柱的另一端与浮块相连。

7.根据权利要求6所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述安装环的上下两侧均设置有卡接槽，所述安装块靠近安装环的一侧设置有与卡接槽相适配的卡接部，所述卡接部与所述卡接槽一一对应。

8.根据权利要求7所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述安装块靠近安装环的一侧设置有活动槽，所述活动槽内设置有螺杆，所述螺杆竖直设置且可以自由转动，两个所述卡接部远离安装环的一侧均延伸至活动槽内且与安装块滑动连接，所述螺杆贯穿两个卡接部，两个所述卡接部均与螺杆螺纹连接，且两个所述卡接部与螺杆螺纹连接时的螺纹方向相反。

9.根据权利要求8所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述螺杆的顶端贯穿安装块后连接有旋钮。

10.根据权利要求1所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述壳体的底部设置有供提升绳穿过的通孔，所述壳体的底部设置有与通孔一一对应的导向筒，所述导向筒与通孔同轴设置，所述导向筒的一端与壳体相连，所述导向筒的另一端竖直向下延伸；所述导向筒远离壳体的一端设置有刮筒，所述刮筒呈圆台结构，所述刮筒直径较大的一端与导向筒相连，所述刮筒直径较小的一端的内壁与提升绳的外壁接触。

11.根据权利要求1所述的智慧水务监测装置，其特征在于，所述壳体的顶部呈开口结构，所述壳体的顶部设置有密封盖，所述密封盖与壳体螺纹连接；

所述壳体的底部设置有浮板，所述浮板与壳体之间设置有支撑柱。

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