CN116448504B - 一种生态水文监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生态水文领域，具体公开了一种生态水文监测设备，包括壳体，壳体上开设有用于收集环境雨水的收集口，壳体内设置有收集机构和检测机构；收集机构包括对称开设于壳体内的两个导向槽，两个导向槽内均滑动设置有若干个导向杆，位于一侧的若干个导向杆上均设置有第一收集筒组件，位于另一侧的若干个导向杆上均设置有第二收集筒组件；检测机构包括设置于壳体内的水池，水池上设置有正对于收集口的水筒，水筒上设置有水质检测仪；该生态水文监测设备，在一个收集筒收纳入壳体内进行水质检测时另一收集筒实现最大程度无缝衔接，从而提高生态水文监测准确性和完整性。

Description

一种生态水文监测设备

技术领域

本发明涉及生态水文技术领域，具体为一种生态水文监测设备。

背景技术

生态水文是研究所有生命及无生命组成的交互关系中的水文过程、现象及特性的科学。是将水文学知识应用于生态建设和生态系统管理的一门科学。主要研究生态系统内水文循环与转化和平衡的规律，分析生态建设、生态系统管理与保护中与水有关的问题。

在生态水文领域中为对雨林、沼泽、湿地等等野外环境进行生态水文监测，通常需要架设监测设备来收集野外环境下的生态水文数据，如雨水的水质变化数据就是其中重要的一环。

现有的生态水文监测设备在监测野外环境雨水水质时，通常是由安装在机体外侧的收集筒收集雨水，在定时或定量收集到雨水后由人工回收收集筒送至检测机构进行水质检测，也有部分智能监测设备其机体内便具备水质检测仪，可以自动将收集筒纳入机体内对收集到的雨水进行检测。但其通常仅具备单一收集筒用于工作，在一个收集筒送入机体内部进行水质检测时，没有新的收集筒续接外界雨水，导致雨水收集时间出现空缺，所获得的生态水文数据出现断档，进而降低生态水文监测的准确性和完整性。

有鉴于现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出一种生态水文监测设备。

发明内容

本发明提供了一种生态水文监测设备，具备在一个收集筒收纳入壳体内进行水质检测时另一收集筒实现最大程度无缝衔接，从而提高生态水文监测准确性和完整性的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的现有的生态水文监测设备通常仅具备单一收集筒用于工作，在一个收集筒送入机体内部进行水质检测时，没有新的收集筒续接外界雨水，导致雨水收集时间出现空缺，所获得的生态水文数据出现断档，进而降低生态水文监测的准确性和完整性的问题。

本发明提供如下技术方案：一种生态水文监测设备，包括壳体，所述壳体上开设有用于收集环境雨水的收集口，所述壳体内设置有收集机构和检测机构；

所述收集机构包括对称开设于所述壳体内的两个导向槽，两个所述导向槽内均滑动设置有若干个导向杆，位于一侧的若干个所述导向杆上均设置有第一收集筒组件，位于另一侧的若干个所述导向杆上均设置有第二收集筒组件，且若干个所述第一收集筒组件分别与若干个所述第二收集筒组件一一对应；

所述收集机构还包括对称设置于所述壳体内的两个滑动组件，通过两个所述滑动组件驱动两侧的若干个所述导向杆分别以相反的方向滑动，并通过其中一对滑动至正对所述收集口处的所述第一收集筒组件和所述第二收集筒组件拼合起来用于承接雨水；

所述检测机构包括设置于所述壳体内的水池，所述水池上设置有正对于所述收集口的水筒，所述水筒上设置有水质检测仪。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述滑动组件包括转动设置于所述壳体内的若干个转轴，且若干个所述转轴呈矩形状分布于所述导向槽内侧；

若干个所述转轴上分别设置有主动链轮和若干个从动链轮，所述主动链轮和若干个所述从动链轮上设置有链条，所述链条上设置有若干个安装框架，且若干个所述导向杆分别转动设置于若干个所述安装框架上。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述收集机构还包括用于驱动两个所述主动链轮以相反方向转动的驱动组件；

所述驱动组件包括设置于所述壳体内的电机，所述电机的输出轴与其中一个连接有所述主动链轮的所述转轴连接，两个均连接有所述主动链轮的所述转轴上均设置有齿轮，且两个所述齿轮啮合。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：若干个所述第二收集筒组件上均开设有密封槽，若干个所述第一收集筒组件上均设置有密封垫圈，且若干个所述密封垫圈分别与若干个所述密封槽一一对应。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述检测机构还包括设置于所述水筒上的滤网和对称设置于所述水池上的两个冲洗组件。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述冲洗组件包括设置于所述水池上的水泵，所述水泵上设置有管道，所述管道上设置有喷头。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述检测机构还包括对称设置于所述水筒上的两个第一密封组件；

所述第一密封组件包括开设于所述水筒上的第一滑槽，所述第一滑槽内滑动设置有第一密封板，所述第一密封板上设置有第一滑块，所述第一滑块通过第一弹簧与所述水筒弹性连接，若干个所述导向杆上均设置有与所述第一滑块相适配的推块。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述壳体内还设置有辅助收集机构，所述辅助收集机构包括设置于所述收集口内的漏斗，所述漏斗上对称设置有两个第二密封组件。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述第二密封组件包括开设于所述漏斗上的第二滑槽，所述第二滑槽内滑动设置有第二密封板，所述第二密封板通过第二弹簧与所述漏斗弹性连接；

所述第二密封板上设置有连接轴，所述连接轴上转动设置有连接杆，所述连接杆上通过铰轴活动铰接有与所述推块相适配的第二滑块。

作为本发明所述一种生态水文监测设备的一种可选方案，其中：所述壳体上设置有PLC控制器和太阳能光伏板。

本发明具备以下有益效果：

1、该生态水文监测设备，在壳体内部设置有若干个装配型的收集筒用于收集工作，构成若干个收集筒的若干个第一收集筒组件和若干个第二收集筒组件分别沿两个对称设置的矩形轨迹导向槽滑动，通过两个链条以相反方向传动使得其中一个处于拼合状态已收集到外界雨水的第一收集筒组件和第二收集筒组件向下移动至水筒处，再分离开令雨水落下由水质检测仪进行水质检测。

与此同时，处于动态过程的下一对第一收集筒组件和第二收集筒组件又快速完成拼合，处于可承接雨水位置，如此循环往复，可以最大程度减少进行水质检测时雨水收集的空档，从而提高生态水文监测的准确性和完整性。

2、该生态水文监测设备，随着若干个第一收集筒组件和若干个第二收集筒组件的动态移动，在下一对第一收集筒组件和第二收集筒组件尚未完成拼合时，上一对下降的第一收集筒组件和第二收集筒组件通过连杆的传动使得两个处于常开状态的第二密封板闭合，减少外界雨水在此时进入壳体内影响检测结果的准确。

3、该生态水文监测设备，在上一对已倾倒雨水并分离的第一收集筒组件和第二收集筒组件循环再向上移动的过程中，处于常闭状态的第一密封板会通过连杆的传动打开，令水筒内已检测的雨水在经滤网过滤后落入水池内蓄积，然后再由水泵抽取经过过滤部分纯净的水通过喷头对该第一收集筒组件和第二收集筒组件进行冲洗，减少部分残留，从而提高下一次检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的第一剖视结构示意图。

图3为本发明的第二剖视结构示意图。

图4为本发明壳体内部结构的立体结构示意图。

图5为本发明收集机构的爆炸结构示意图。

图6为本发明图5中A处的局部放大结构示意图。

图7为本发明图5中B处的局部放大结构示意图。

图8为本发明检测机构的爆炸结构示意图。

图中：100、壳体；110、收集口；120、PLC控制器；130、太阳能光伏板；200、收集机构；210、导向槽；220、导向杆；230、第一收集筒组件；240、第二收集筒组件；250、滑动组件；251、转轴；252、主动链轮；253、从动链轮；254、链条；255、安装框架；260、驱动组件；261、电机；262、齿轮；270、密封槽；280、密封垫圈；300、检测机构；310、水池；320、水筒；330、水质检测仪；340、滤网；350、冲洗组件；351、水泵；352、管道；353、喷头；360、第一密封组件；361、第一滑槽；362、第一密封板；363、推块；364、第一滑块；365、第一弹簧；400、辅助收集机构；410、漏斗；420、第二密封组件；421、第二滑槽；422、第二密封板；423、第二弹簧；424、连接轴；425、连接杆；426、第二滑块。

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。

实施例

使用内含水质检测仪330的智能生态水文监测设备，可以在安装环境下完成定时或定量水质检测，而为了在传统的单一收集筒工作造成监测中断问题上作出改进，提出实施例1；

请参阅图1-图8，一种生态水文监测设备，包括壳体100，壳体100上开设有用于收集环境雨水的收集口110，壳体100内设置有收集机构200和检测机构300；

收集机构200包括对称开设于壳体100内的两个导向槽210，两个导向槽210内均滑动设置有若干个导向杆220，位于一侧的若干个导向杆220上均设置有第一收集筒组件230，位于另一侧的若干个导向杆220上均设置有第二收集筒组件240，且若干个第一收集筒组件230分别与若干个第二收集筒组件240一一对应；

收集机构200还包括对称设置于壳体100内的两个滑动组件250，通过两个滑动组件250驱动两侧的若干个导向杆220分别以相反的方向滑动，并通过其中一对滑动至正对收集口110处的第一收集筒组件230和第二收集筒组件240拼合起来用于承接雨水；

检测机构300包括设置于壳体100内的水池310，水池310上设置有正对于收集口110的水筒320，水筒320上设置有水质检测仪330；

滑动组件250包括转动设置于壳体100内的若干个转轴251，且若干个转轴251呈矩形状分布于导向槽210内侧；

若干个转轴251上分别设置有主动链轮252和若干个从动链轮253，主动链轮252和若干个从动链轮253上设置有链条254，链条254上设置有若干个安装框架255，且若干个导向杆220分别转动设置于若干个安装框架255上；

收集机构200还包括用于驱动两个主动链轮252以相反方向转动的驱动组件260；

驱动组件260包括设置于壳体100内的电机261，电机261的输出轴与其中一个连接有主动链轮252的转轴251连接，两个均连接有主动链轮252的转轴251上均设置有齿轮262，且两个齿轮262啮合；

若干个第二收集筒组件240上均开设有密封槽270，若干个第一收集筒组件230上均设置有密封垫圈280，且若干个密封垫圈280分别与若干个密封槽270一一对应。

本实施例中：壳体100的侧内壁左右两边对称开设有两个导向槽210，导向槽210呈矩形，在两个导向槽210内等距地滑动安装有相等数量的导向杆220，位于其中一侧的导向杆220上固定有第一收集筒组件230，另一侧的导向杆220上固定有第二收集筒组件240，第一收集筒组件230和第二收集筒组件240分别为一个收集筒的两半。

并且第一收集筒组件230和第二收集筒组件240拼合时，密封垫圈280会嵌入密封槽270内保证收集筒的密封性，下侧不会漏水。

在一个滑动组件250中，在壳体100内壁上位于导向槽210内侧的四角处均转动安装有转轴251，其中位于中部下侧的转轴251上固定安装的主动链轮252，其余三个固定安装的是从动链轮253。

在两个滑动组件250中，在壳体100内壁安装的电机261的输出轴与其中一个中部下侧的转轴251同轴固定，位于中部下侧的两个转轴251上所固定的两个齿轮262啮合起到令两侧的链条254以相反方向转动的作用。

在壳体100下内壁安装的水池310上端中部安装有水筒320，水筒320上安装的水质检测仪330作为现有技术不过多赘述，具体可参考如现有技术CN211348028U所公开的农田水质检测用便携式水质检测仪。

通过电机261运行，可带动两侧的两组导向杆220以相反方向滑动，此时处于中部拼接好的一对第一收集筒组件230和第二收集筒组件240承接着由收集口110所收集到的雨水，在两个链条254的输送下向下移动，直到位于水筒320正上方时，该第一收集筒组件230和第二收集筒组件240分别向左右两侧移动分开，令雨水落入水筒320内，由水质检测仪330进行检测。

同时在上述过程中下一对第一收集筒组件230和第二收集筒组件240又拼接起来，如此循环往复，最大程度地实现了无缝衔接。

实施例

在其中一对第一收集筒组件230和第二收集筒组件240于两个导向槽210的底边分离时，其上所残留的部分该时段所收集到的雨水如未经处理会影响下次拼接承接雨水时所检测到的数据准确性，为改进该问题，提出实施例2；

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图2-图8，检测机构300还包括设置于水筒320上的滤网340和对称设置于水池310上的两个冲洗组件350；

冲洗组件350包括设置于水池310上的水泵351，水泵351上设置有管道352，管道352上设置有喷头353；

检测机构300还包括对称设置于水筒320上的两个第一密封组件360；

第一密封组件360包括开设于水筒320上的第一滑槽361，第一滑槽361内滑动设置有第一密封板362，第一密封板362上设置有第一滑块364，第一滑块364通过第一弹簧365与水筒320弹性连接，若干个导向杆220上均设置有与第一滑块364相适配的推块363。

本实施例中：在水筒320的下内壁安装的滤网340可对承接到的雨水进行一定程度的过滤后落入水池310内，在上一对第一收集筒组件230和第二收集筒组件240再次向上运移时，通过水泵351运行可抽取水池310内的水并通过管道352泵入喷头353处喷出，对第一收集筒组件230和第二收集筒组件240进行冲洗，去除一部分残留。

且为了水质检测仪330在进行水质检测时，水筒320不漏水，设置有两个第一密封组件360。

第一弹簧365的两端分别与第一滑块364以及水筒320固定，而分别固定有两个第一滑块364的两个第一密封板362在两个第一弹簧365的弹力下处于拼合状态，密封住了水筒320的下端开口。

当完成水质检测仪330的水质检测后，再控制第一滑槽361重新运行，使得第一收集筒组件230和第二收集筒组件240向左右两侧移动，此时两个导向杆220上所固定的两个推块363就会抵触到两个第一滑块364将其向左右两侧推动令水筒320下端开口打开，而后，由于两个第一滑块364的楔形块斜边设计，在到达极限距离后，具有一定弹性的两个第一滑块364被弹开，在两个第一弹簧365的弹力下复位重新封闭住水筒320。

实施例

在收集口110安装的漏斗410起到方便雨水收集的作用，而为了下一个第一收集筒组件230和第二收集筒组件240尚未拼接时雨水不会落入壳体100内影响检测结果，提出实施例3；

本实施例是在实施例2的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图1-图7，壳体100内还设置有辅助收集机构400，辅助收集机构400包括设置于收集口110内的漏斗410，漏斗410上对称设置有两个第二密封组件420；

第二密封组件420包括开设于漏斗410上的第二滑槽421，第二滑槽421内滑动设置有第二密封板422，第二密封板422通过第二弹簧423与漏斗410弹性连接；

第二密封板422上设置有连接轴424，连接轴424上转动设置有连接杆425，连接杆425上通过铰轴活动铰接有与推块363相适配的第二滑块426；

壳体100上设置有PLC控制器120和太阳能光伏板130。

本实施例中：第二密封组件420的工作原理与第一密封组件360类似。两个第二密封板422处于常开状态，在一对拼合的第一收集筒组件230和第二收集筒组件240向下移动的过程中，由于呈钩状的推块363会卡住呈钩状的第二滑块426带动其往下移动，进而会通过连接杆425的传动使得第二密封板422向中间移动，使得两个第二密封板422很快关上。

而在该第一收集筒组件230和第二收集筒组件240于下侧分离时，两个推块363离开两个第二滑块426使得两个第二密封板422在两个第二弹簧423的弹力下复位。

以及在壳体100上安装的太阳能光伏板130用于太阳能发电，并向电机261、水泵351供电，而PLC控制器120则与以上部件电性连接用于控制电机261和水泵351的启停。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种生态水文监测设备，其特征在于：包括壳体（100），所述壳体（100）上开设有用于收集环境雨水的收集口（110），所述壳体（100）内设置有收集机构（200）和检测机构（300）；所述收集机构（200）包括对称开设于所述壳体（100）内的两个导向槽（210），两个所述导向槽（210）内均滑动设置有若干个导向杆（220），位于一侧的若干个所述导向杆（220）上均设置有第一收集筒组件（230），位于另一侧的若干个所述导向杆（220）上均设置有第二收集筒组件（240）；

所述收集机构（200）还包括对称设置于所述壳体（100）内的两个滑动组件（250），通过两个所述滑动组件（250）驱动两侧的若干个所述导向杆（220）分别以相反的方向滑动，并通过其中一对滑动至正对所述收集口（110）处的所述第一收集筒组件（230）和所述第二收集筒组件（240）拼合起来用于承接雨水；

所述检测机构（300）包括设置于所述壳体（100）内的水池（310），所述水池（310）上设置有正对于所述收集口（110）的水筒（320），所述水筒（320）上设置有水质检测仪（330）；

所述滑动组件（250）包括转动设置于所述壳体（100）内的若干个转轴（251），且若干个所述转轴（251）呈矩形状分布于所述导向槽（210）内侧；

若干个所述转轴（251）上分别设置有主动链轮（252）和若干个从动链轮（253），所述主动链轮（252）和若干个所述从动链轮（253）上设置有链条（254），所述链条（254）上设置有若干个安装框架（255），且若干个所述导向杆（220）分别转动设置于若干个所述安装框架（255）上；

所述收集机构（200）还包括用于驱动两个所述主动链轮（252）以相反方向转动的驱动组件（260）；所述驱动组件（260）包括设置于所述壳体（100）内的电机（261），所述电机（261）的输出轴与其中一个连接有所述主动链轮（252）的所述转轴（251）连接，两个均连接有所述主动链轮（252）的所述转轴（251）上均设置有齿轮（262），且两个所述齿轮（262）啮合；若干个所述第二收集筒组件（240）上均开设有密封槽（270），若干个所述第一收集筒组件（230）上均设置有密封垫圈（280），且若干个所述密封垫圈（280）分别与若干个所述密封槽（270）一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种生态水文监测设备，其特征在于：所述检测机构（300）还包括设置于所述水筒（320）上的滤网（340）和对称设置于所述水池（310）上的两个冲洗组件（350）。

3.根据权利要求2所述的一种生态水文监测设备，其特征在于：所述冲洗组件（350）包括设置于所述水池（310）上的水泵（351），所述水泵（351）上设置有管道（352），所述管道（352）上设置有喷头（353）。

4.根据权利要求3所述的一种生态水文监测设备，其特征在于：所述检测机构（300）还包括对称设置于所述水筒（320）上的两个第一密封组件（360）；

所述第一密封组件（360）包括开设于所述水筒（320）上的第一滑槽（361），所述第一滑槽（361）内滑动设置有第一密封板（362），所述第一密封板（362）上设置有第一滑块（364），所述第一滑块（364）通过第一弹簧（365）与所述水筒（320）弹性连接，若干个所述导向杆（220）上均设置有与所述第一滑块（364）相适配的推块（363）。

5.根据权利要求4所述的一种生态水文监测设备，其特征在于：所述壳体（100）内还设置有辅助收集机构（400），所述辅助收集机构（400）包括设置于所述收集口（110）内的漏斗（410），所述漏斗（410）上对称设置有两个第二密封组件（420）。

6.根据权利要求5所述的一种生态水文监测设备，其特征在于：所述第二密封组件（420）包括开设于所述漏斗（410）上的第二滑槽（421），所述第二滑槽（421）内滑动设置有第二密封板（422），所述第二密封板（422）通过第二弹簧（423）与所述漏斗（410）弹性连接；

所述第二密封板（422）上设置有连接轴（424），所述连接轴（424）上转动设置有连接杆（425），所述连接杆（425）上通过铰轴活动铰接有与所述推块（363）相适配的第二滑块（426）。

7.根据权利要求6所述的一种生态水文监测设备，其特征在于：所述壳体（100）上设置有PLC控制器（120）和太阳能光伏板（130）。