CN116381178B - 一种智能长期水体检测装置及工作方法 - Google Patents

一种智能长期水体检测装置及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智能长期水体检测装置及工作方法，通过漂浮板，所述漂浮板适于漂浮在待测水域中；驱动部，所述驱动部适于驱动所述漂浮板移动；检测部，所述检测部适于对待测水域的水质进行检测；养殖部，所述养殖部适于在待测水域中养殖鱼类；发电部，所述发电部适于将太阳能转换为电能，所述发电部适于对驱动部、检测部、养殖部和控制部供电；控制部，所述控制部与所述发电部、检测部、驱动部和养殖部电性连接，所述驱动部适于控制所述养殖部和所述驱动部工作，所述控制部适于接收所述检测部的检测结果；实现了对于待测水域的长时间检测，可以检测水质对生物的影响情况，便于更加精确的检测水质情况，以及水质对生物的长期影响。

Description

一种智能长期水体检测装置及工作方法
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种智能长期水体检测装置及工作方法。
背景技术
饮用水安全重总之中，因此对于水质的检测也是重中之重，但是目前环境监测系统更多采用基于一定频率的瞬间样品了解水质状况，需要花费较多时间和财力来采集、处理大体积的水样，采样代表性问题引起注意，另外这些方法测定的是水中溶解态以及附着在颗粒物上的吸附态的“全量”，而其中溶解态有机污染物才是直接可生物利用的。没有区分形态(溶解态或者吸附态)，没有关注低浓度水平下有机毒物对生物产生的效应以及长期富集危害，需要在今后的工作中进一步完善。
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的智能长期水体检测装置及工作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能长期水体检测装置及工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能长期水体检测装置，包括：
漂浮板，所述漂浮板适于漂浮在待测水域中；
驱动部，所述驱动部设置在所述漂浮板的底面上，所述驱动部适于驱动所述漂浮板移动；
检测部，所述检测部设置在所述漂浮板的底面上，所述检测部适于对待测水域的水质进行检测；
养殖部，所述养殖部设置在所述漂浮部的底面上，所述养殖部适于在待测水域中养殖鱼类；
发电部，所述发电部设置在所述漂浮板的顶面上，所述发电部适于将太阳能转换为电能，所述发电部适于对驱动部、检测部、养殖部和控制部供电；
控制部，所述控制部设置在所述漂浮板上，所述控制部与所述发电部、检测部、驱动部和养殖部电性连接，所述驱动部适于控制所述养殖部和所述驱动部工作，所述控制部适于接收所述检测部的检测结果。
进一步，所述发电部包括：蓄电池和若干支架；
所述支架设置在所述漂浮板的顶面上，所述支架上倾斜设置有太阳能发电板；
所述太阳能发电板朝向不同的方向；
所述蓄电池设置在所述漂浮板上，所述蓄电池与所述太阳能发电板连接；
所述太阳能发电板适于将太阳能转换为电能，并将电能存储在蓄电池中；
所述蓄电池适于向所述驱动部、检测部、养殖部和控制部供电。
进一步，所述驱动部包括：一对螺旋桨；
所述螺旋桨设置在所述漂浮板的底面上；
所述螺旋桨并排设置；
所述螺旋桨与所述控制部电性连接，所述控制部适于控制所述螺旋桨工作。
进一步，所述检测部包括：溶解氧传感器、pH传感器、高锰酸钾传感器和污染物传感器；
所述溶解氧传感器适于检测待测水域的溶解氧含量；
所述pH传感器适于检测待测水域的pH值；
所述高锰酸钾传感器适于检测待测水域的高锰酸钾含量；
所述污染物传感器适于检测待测水域的污染物。
进一步，所述溶解氧传感器、pH传感器、高锰酸钾传感器和污染物传感器均适于通过连接柱与所述漂浮板的底面连接。
进一步，所述控制部包括：控制模块，以及与所述控制模块电性连接的通讯模块和定位模块；
所述定位模块适于检测所述漂浮板的位置信息；
所述通讯模块适于接收外部控制信息，所述控制控制模块适于根据外部控制信息控制所述螺旋桨工作，使得所述漂浮板移动；
所述控制模块适于通过所述通讯模块发送检测部检测的数据信息。
进一步，所述养殖部包括：投喂机构和养殖机构；
所述养殖机构与所述漂浮板的底面连接；
所述投喂机构设置在所述漂浮板的顶面上，所述投喂机构与所述养殖机构连接；
所述养殖机构适于养殖鱼类，所述投喂机构适于向所述养殖机构内投喂饵料。
进一步，所述养殖机构包括：养殖仓和支撑柱；
所述支撑柱的一端与所述投喂机构连接，支撑柱的另一端与所述养殖仓连接；
所述养殖仓设置在所述漂浮板下方；
所述养殖场的顶部设置有若干通孔；
所述支撑柱为中空结构，所述支撑柱与所述养殖仓内部连通；
所述支撑柱的外壁上设置有若干照明灯，所述照明灯靠近所述养殖仓设置。
进一步，所述投喂机构包括：料仓和抽送泵；
所述料仓和所述抽送泵设置在所述漂浮板的顶面上；
所述抽送泵与所述支撑柱连通；
所述料仓的底部与所述支撑柱之间通过一电磁阀连通。
第二方面，本发明还提供一种上述智能长期水体检测装置的工作方法，包括：
在对待测水域进行水质检测的同时，在待测水域养殖鱼类。
本发明的有益效果是，本发明通过漂浮板，所述漂浮板适于漂浮在待测水域中；驱动部，所述驱动部设置在所述漂浮板的底面上，所述驱动部适于驱动所述漂浮板移动；检测部，所述检测部设置在所述漂浮板的底面上，所述检测部适于对待测水域的水质进行检测；养殖部，所述养殖部设置在所述漂浮部的底面上，所述养殖部适于在待测水域中养殖鱼类；发电部，所述发电部设置在所述漂浮板的顶面上，所述发电部适于将太阳能转换为电能，所述发电部适于对驱动部、检测部、养殖部和控制部供电；控制部，所述控制部设置在所述漂浮板上，所述控制部与所述发电部、检测部、驱动部和养殖部电性连接，所述驱动部适于控制所述养殖部和所述驱动部工作，所述控制部适于接收所述检测部的检测结果；实现了对于待测水域的长时间检测，可以检测水质对生物的影响情况，便于更加精确的检测水质情况，以及水质对生物的长期影响。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种上述智能长期水体检测装置的结构示意图；
图2是本发明的养殖部的结构示意图；
图3是本发明的检测部的结构示意图。
图中：
1漂浮板、11连接柱；
2驱动部、21螺旋桨；
3检测部、31溶解氧传感器、32pH传感器、33高锰酸钾传感器、34污染物传感器；
4养殖部、41养殖仓、411通孔、42支撑柱、43料仓、44抽送泵；
5发电部、51支架、52太阳能发电板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
实施例1，如图1至图3所示，本实施例1提供了一种智能长期水体检测装置，包括：漂浮板1，所述漂浮板1适于漂浮在待测水域中；驱动部2，所述驱动部2设置在所述漂浮板1的底面上，所述驱动部2适于驱动所述漂浮板1移动；检测部3，所述检测部3设置在所述漂浮板1的底面上，所述检测部3适于对待测水域的水质进行检测；养殖部4，所述养殖部4设置在所述漂浮部的底面上，所述养殖部4适于在待测水域中养殖鱼类；发电部5，所述发电部5设置在所述漂浮板1的顶面上，所述发电部5适于将太阳能转换为电能，所述发电部5适于对驱动部2、检测部3、养殖部4和控制部供电；控制部，所述控制部设置在所述漂浮板1上，所述控制部与所述发电部5、检测部3、驱动部2和养殖部4电性连接，所述驱动部2适于控制所述养殖部4和所述驱动部2工作，所述控制部适于接收所述检测部3的检测结果；实现了对于待测水域的长时间检测，可以检测水质对生物的影响情况，便于更加精确的检测水质情况，以及水质对生物的长期影响；通过漂浮板1可以使得整个智能长期水体检测装置长期漂浮在待测水域，便于在待测水域通过养殖部4进行鱼类养殖，以便于检测水质长期对生物的影响；通过检测部3则可以实时检测水质情况；发电部5可以将太阳能转换为电能，以对智能长期水体检测装置进行供电，提高水体检测装置的使用时间，使得水体检测装置可以长时间漂浮在待测水域中进行检测，降低成本；通过驱动部2可以使得漂浮板1自动的移动至待测水域中，降低了原本人力运输的成本，使得漂浮板1移动更加方便。
在本实施例中，漂浮板1的材质可以是PFU。
在本实施例中，所述发电部5包括：蓄电池和若干支架51；所述支架51设置在所述漂浮板1的顶面上，所述支架51上倾斜设置有太阳能发电板52；所述太阳能发电板52朝向不同的方向，例如设置四个太阳能发电板52并使其朝向四个方向，使得在任意时间任意的太阳照射角度情况下均可以进行发电；所述蓄电池设置在所述漂浮板1上，所述蓄电池与所述太阳能发电板52连接；所述太阳能发电板52适于将太阳能转换为电能，并将电能存储在蓄电池中；所述蓄电池适于向所述驱动部2、检测部3、养殖部4和控制部供电；通过蓄电池可以对太阳能发电板52产生的电能进行存储，以便于在阴雨天气时蓄电池任然可以对水体检测装置进行供电，使得水体检测装置可以在阴雨天继续工作；太阳能发电板52设置在料仓43和抽送泵44上方，避免对太阳能发电板52的遮挡，提高太阳能发电板52的发电效率。
在本实施例中，所述驱动部2包括：一对螺旋桨21；所述螺旋桨21设置在所述漂浮板1的底面上；所述螺旋桨21并排设置；所述螺旋桨21与所述控制部电性连接，所述控制部适于控制所述螺旋桨21工作；通过两个螺旋桨21可以控制漂浮板1的移动和转向，使得漂浮板1可以移动至所需达到的待测水域
在本实施例中，所述检测部3包括：溶解氧传感器31、pH传感器32、高锰酸钾传感器33和污染物传感器34；所述溶解氧传感器31适于检测待测水域的溶解氧含量；所述pH传感器32适于检测待测水域的pH值；所述高锰酸钾传感器33适于检测待测水域的高锰酸钾含量；所述污染物传感器34适于检测待测水域的污染物；通过检测部3可以对待测水域的水质进行实时检测，并且可以根据需要检测的种类对各传感器进行更换。
在本实施例中，所述溶解氧传感器31、pH传感器32、高锰酸钾传感器33和污染物传感器34（例如氨氮传感器等）均适于通过连接柱11与所述漂浮板1的底面连接；通过连接柱11可以使得各传感器伸入待测水域中，以对水域深处的水质进行检测；可以在连接柱11上设置配重块避免水体检测装置漂浮时倾倒。
在本实施例中，所述控制部包括：控制模块，以及与所述控制模块电性连接的通讯模块和定位模块；所述定位模块适于检测所述漂浮板1的位置信息；所述通讯模块适于接收外部控制信息，所述控制控制模块适于根据外部控制信息控制所述螺旋桨21工作，使得所述漂浮板1移动；所述控制模块适于通过所述通讯模块发送检测部3检测的数据信息；通过定位模块可以实时检测漂浮板1的位置，便于对漂浮板1的位置进行控制和定位；定位模块可以采用gps模块；通讯模块可以采用4G或5G等。
在本实施例中，所述养殖部4包括：投喂机构和养殖机构；所述养殖机构与所述漂浮板1的底面连接；所述投喂机构设置在所述漂浮板1的顶面上，所述投喂机构与所述养殖机构连接；所述养殖机构适于养殖鱼类，所述投喂机构适于向所述养殖机构内投喂饵料；通过养殖机构可以在待测水域中养殖鱼类；通过投喂机构可以向养殖机构能投喂饵料。
在本实施例中，所述养殖机构包括：养殖仓41和支撑柱42；所述支撑柱42的一端与所述投喂机构连接，支撑柱42的另一端与所述养殖仓41连接；所述养殖仓41设置在所述漂浮板1下方；所述养殖场的顶部设置有若干通孔411；所述支撑柱42为中空结构，所述支撑柱42与所述养殖仓41内部连通；所述支撑柱42的外壁上设置有若干照明灯，所述照明灯靠近所述养殖仓41设置；通过通孔411可以实现养殖仓41与待测水域之间的流通，便于通过待测水域中的水体进行养殖；可以在养殖仓41内部的底部种植一些水草，然后在养殖仓41内养殖一些鱼类，便于同时检测水质对鱼类和植物的影响情况；养殖仓41的上半部分与下半部分可以分离，便于将植物和鱼类放入养殖仓41内，上半部分与下半部分之间可以通过卡接等方式连接，避免上半部分与下半部分脱离；养殖仓41的材质可以是透明材质，通过照明灯可以向养殖仓41内提供照明。
在本实施例中，所述投喂机构包括：料仓43和抽送泵44；所述料仓43和所述抽送泵44设置在所述漂浮板1的顶面上；所述抽送泵44与所述支撑柱42连通；所述料仓43的底部与所述支撑柱42之间通过一电磁阀连通；在需要对养殖仓41内进行投饵料时，打开电磁阀，通过支撑柱42使得料仓43与养殖仓41连通，便于料仓43内的饵料进入养殖仓41内；通过抽送泵44可以在饵料进入支撑柱42之后向支撑柱42内通气，加快饵料进入养殖仓41内，避免饵料堵住养殖仓41；并且抽送泵44可以向养殖仓41内通气，对鱼类进行供养，并且加速水体的流通。
在本实施例中，在需要对水域进行检测时，可以将植物和鱼类放入养殖仓41内，在养殖仓41内先放入清水，在将水体检测装置放置如水中之前可以通过通孔411将清水倒出，在水体检测装置放入水中后可以通过远程控制的方式通过控制模块控制螺旋桨21使得漂浮板1移动至待测水域，在待测水域停止后，通过漂浮板1可以使得水体检测装置在待测水域漂浮足够长的时间（例如一个月），便于对水质进行长期的检测，此时通过检测部3可以同时对水质进行实时的监测；在长时间检测的过程中，每天可以在固定时间控制抽送泵44向养殖场内曝气，对鱼类供养，并且在固定时间投喂饵料。漂浮板1可以充当生物膜进行表层水体微生物的富集，待PFU表面富集一定的微生物量，可以便于后续对微生物的检测。
实施例2，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种实施例1中智能长期水体检测装置的工作方法，包括：在对待测水域进行水质检测的同时，在待测水域养殖鱼类；具体的工作方法在实施例1中已经详细描述，不再赘述。
综上所述，本发明通过漂浮板1，所述漂浮板1适于漂浮在待测水域中；驱动部2，所述驱动部2设置在所述漂浮板1的底面上，所述驱动部2适于驱动所述漂浮板1移动；检测部3，所述检测部3设置在所述漂浮板1的底面上，所述检测部3适于对待测水域的水质进行检测；养殖部4，所述养殖部4设置在所述漂浮部的底面上，所述养殖部4适于在待测水域中养殖鱼类；发电部5，所述发电部5设置在所述漂浮板1的顶面上，所述发电部5适于将太阳能转换为电能，所述发电部5适于对驱动部2、检测部3、养殖部4和控制部供电；控制部，所述控制部设置在所述漂浮板1上，所述控制部与所述发电部5、检测部3、驱动部2和养殖部4电性连接，所述驱动部2适于控制所述养殖部4和所述驱动部2工作，所述控制部适于接收所述检测部3的检测结果；实现了对于待测水域的长时间检测，可以检测水质对生物的影响情况，便于更加精确的检测水质情况，以及水质对生物的长期影响。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种智能长期水体检测装置，其特征在于，包括：
漂浮板，所述漂浮板适于漂浮在待测水域中；
驱动部，所述驱动部设置在所述漂浮板的底面上，所述驱动部适于驱动所述漂浮板移动；
检测部，所述检测部设置在所述漂浮板的底面上，所述检测部适于对待测水域的水质进行检测；
养殖部，所述养殖部设置在所述漂浮部的底面上，所述养殖部适于在待测水域中养殖鱼类；
发电部，所述发电部设置在所述漂浮板的顶面上，所述发电部适于将太阳能转换为电能，所述发电部适于对驱动部、检测部、养殖部和控制部供电；
控制部，所述控制部设置在所述漂浮板上，所述控制部与所述发电部、检测部、驱动部和养殖部电性连接，所述驱动部适于控制所述养殖部和所述驱动部工作，所述控制部适于接收所述检测部的检测结果；
所述养殖部包括：投喂机构和养殖机构；
所述养殖机构与所述漂浮板的底面连接；
所述投喂机构设置在所述漂浮板的顶面上，所述投喂机构与所述养殖机构连接；
所述养殖机构适于养殖鱼类，所述投喂机构适于向所述养殖机构内投喂饵料；
所述养殖机构包括：养殖仓和支撑柱；
所述支撑柱的一端与所述投喂机构连接，支撑柱的另一端与所述养殖仓连接；
所述养殖仓设置在所述漂浮板下方；
所述养殖仓的顶部设置有若干通孔；
所述支撑柱为中空结构，所述支撑柱与所述养殖仓内部连通；
所述支撑柱的外壁上设置有若干照明灯，所述照明灯靠近所述养殖仓设置；
所述控制部包括：控制模块，以及与所述控制模块电性连接的通讯模块和定位模块；
所述定位模块适于检测所述漂浮板的位置信息；
所述通讯模块适于接收外部控制信息，所述控制模块适于根据外部控制信息控制所述螺旋桨工作，使得所述漂浮板移动；
所述控制模块适于通过所述通讯模块发送检测部检测的数据信息；
所述投喂机构包括：料仓和抽送泵；
所述料仓和所述抽送泵设置在所述漂浮板的顶面上；
所述抽送泵与所述支撑柱连通；
所述料仓的底部与所述支撑柱之间通过一电磁阀连通。
2.如权利要求1所述的智能长期水体检测装置，其特征在于，
所述发电部包括：蓄电池和若干支架；
所述支架设置在所述漂浮板的顶面上，所述支架上倾斜设置有太阳能发电板；
所述太阳能发电板朝向不同的方向；
所述蓄电池设置在所述漂浮板上，所述蓄电池与所述太阳能发电板连接；
所述太阳能发电板适于将太阳能转换为电能，并将电能存储在蓄电池中；
所述蓄电池适于向所述驱动部、检测部、养殖部和控制部供电。
3.如权利要求2所述的智能长期水体检测装置，其特征在于，
所述驱动部包括：一对螺旋桨；
所述螺旋桨设置在所述漂浮板的底面上；
所述螺旋桨并排设置；
所述螺旋桨与所述控制部电性连接，所述控制部适于控制所述螺旋桨工作。
4.如权利要求3所述的智能长期水体检测装置，其特征在于，
所述检测部包括：溶解氧传感器、pH传感器、高锰酸钾传感器和污染物传感器；
所述溶解氧传感器适于检测待测水域的溶解氧含量；
所述pH传感器适于检测待测水域的pH值；
所述高锰酸钾传感器适于检测待测水域的高锰酸钾含量；
所述污染物传感器适于检测待测水域的污染物。
5.如权利要求4所述的智能长期水体检测装置，其特征在于，
所述溶解氧传感器、pH传感器、高锰酸钾传感器和污染物传感器均适于通过连接柱与所述漂浮板的底面连接。
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