CN117092305A - 一种基于大数据的污水信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水信息采集技术领域，具体涉及一种基于大数据的污水信息采集装置；包括污水管道、驱动电机、信息处理装置、回流管道、检测机构、动力机构和抽水机构；所述污水管道下方固定安装有所述抽水机构的一端，所述抽水机构另一端固定安装有所述动力机构，所述动力机构一端固定安装有所述驱动电机，所述动力机构另一端固定安装有检测机构，所述检测机构上固定安装有所述信息处理装置，所述检测机构另一端固定安装有所述回流管道，所述回流管道的另一端固定安装在所述污水管道下方，其两者内部水路相通；本发明对污水中电离辐射含量的实时检测，长期监控；配合信息处理装置进行水质中各项指标尤其是电离辐射基于大数据的信息采集工作。

Description

一种基于大数据的污水信息采集装置

技术领域

本发明涉及污水信息采集技术领域，具体涉及一种基于大数据的污水信息采集装置。

背景技术

科技高速发展的同时，大数据的应用也越来越广泛；大数据的价值主要在于揭示潜在的洞察力和提供决策支持。透过对大数据进行分析，我们能够发现隐藏在数据中的模式、趋势和相互关系，从而深入了解现象和问题；这种数据分析有助于企业优化业务流程、改进产品设计、预测市场趋势以及提升决策效果等方面；然而，大数据也带来了一些挑战，例如数据隐私和安全性、数据存储和处理成本等问题，因此需要采取适当的技术和管理策略来应对这些挑战。

现代社会的生活中，水是极为重要的发展资源之一，工厂、城市、畜牧和医疗过程中会产生大量污水，污水中可能含有有害物质，如重金属、有机化合物、化学药品和电离辐射等。如果未经适当处理就直接排放到自然水体中，将对生态系统和环境造成严重危害。通过对污水进行检测，可以及早发现污染源并采取相应的措施，保护环境免受污染；现有技术中，不乏利用大数据信息采集在污水检测上进行应用，往往通过收集、分析和处理大量的数据，提供更全面、准确和实时的污水水质指标的监测信息，例如色度、pH值、微生物含量和重金属含量等基础指标，从而帮助监测机构和决策者做出更有效的管理和应对措施。

污水中电离辐射的危害性不容小觑，会对人体的健康造成直接影响，而现有的污水处理一般步骤中也没用针对电离辐射进行过多的针对性设计，从而导致污水处理的相关接触人员的身体健康受到威胁，在医疗和工厂的污水排放中，面对电离辐射超标的污水，现有的技术为了让保证检测数据的精准性，通常需要取样后送至专业的设备中进行检测，其信息收集会有滞后性，无法实时地对污水中的电离辐射进行实时监控，难以实现快速检测后和大数据比对从而及时向环保部门或污水排放监管部门进行反馈；使得电离辐射的危害更具有隐蔽性和了，不可避免性。

鉴于以上情况，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种基于大数据的污水信息采集装置，解决了上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的污水信息采集装置很难对电离辐射进行高精度的实时检测监控，通过取样异地检测的方法会导致检测的准确度下降，无法在保证精准度的同时实时检测和信息收集。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供的一种基于大数据的污水信息采集装置，包括污水管道、驱动电机、信息处理装置、回流管道、检测机构、动力机构和抽水机构；所述污水管道下方固定安装有所述抽水机构，所述抽水机构利用高速转动形成的负压层进行抽水，在扇叶高速转动时，其两侧的高度不同致使两侧的压力差较大，从而在内部形成负压层，带动外界的流体向内部流动，在另一侧再通过叶片运输出去；所述抽水机构还可以进行初步离心的效果，以过滤部分的泥沙从而保证后续设备测试精准度；所述抽水机构另一端固定安装有所述动力机构，所述动力机构使用万向铰接结构将所述驱动电机的转动力，通过设置一定角度的动力装置，使得电机转动转化为活塞的直线方向的往复运动，从而在活塞两侧形成压力差进行动力供给推动液体向外；所述动力机构一端固定安装有所述驱动电机，所述动力机构另一端固定安装有检测机构，所述检测机构将检测样品进行离心除杂后，通过电阻变化来记录电离辐射，并同时检测其他水质指标，例如色度、pH值、微生物含量和重金属含量等；所述检测机构上固定安装有所述信息处理装置，所述信息处理装置用于将所述检测机构传递的信息和大数据进行即时的比对，从而尽早的进行反馈；所述检测机构另一端固定安装有所述回流管道，所述回流管道的另一端固定安装在所述污水管道下方，其两者内部水路相通，以此实现将检测完的污水再次排放入所述污水管道。

现有的技术无法实现快速实时检测污水中的电离辐射，通常需要取样后送至专业的设备中进行检测，其信息收集会有滞后性，无法实时的对污水中的电离辐射进行实时监控；所述检测机构包括密封元件、过渡管道、检测流道、固定架、检测探针、转动杆、螺旋叶片和电离辐射检测装置；所述密封元件一端固定安装在所述动力机构上，安装方式设置为螺栓安装和法兰安装，另一端固定安装有所述过渡管道，安装方式设置为卡紧安装和粘接，所述过渡管道上环形阵列开设有3-5个所述检测流道，所述检测流道的数量一般取决于需要检测的指标，也不排除一些先进的检测元件可以同时对多个指标进行同时检测，但是这种多功能的检测元件往往精确度得不到保证，总而言之，至少3个的所述检测流道设置可以保证需要检测的指标数据全面性有所保障，多于5个所述检测流道可以检测的数据更多，但是如果所述污水管道内的水压不足时，无法对5个所述检测流道同时进行足量供水，可能会导致检测中断；其中一个所述检测流道内远离所述密封元件4/5处固定安装有所述电离辐射检测装置，所述密封元件的处进行安装所述电离辐射检测装置，可以使得污水经过离心处理，以此提升电离辐射检测的准确度；其余所述检测流道内同样位置固定安装有所述固定架，所述固定架设置为网状结构，采用网状结构可以加固安装效果，环形开设有多个通孔，通孔用于提供水流的通路实现快速流通；所述固定架中固定安装有所述检测探针；所述探测探针用于对水质进行多指标检测，例如色度、pH值、微生物含量和重金属含量，使用者可根据需要来选择不同类型的所述检测探针以实现不同数据的检测；所述检测流道一端转动安装有所述转动杆，所述转动杆上固定安装有所述螺旋叶片，所述螺旋叶片设置为橄榄形，橄榄形的所述螺旋叶片在通过所述转动杆进行转动后可以对污水进行一个离心过滤的效果，避免水中的泥沙对检测效果产生影响，同时所述螺旋叶片的后半段的离心力较小，可以保证所述检测探头处的水流较为平稳，以保证所述检测探头的检测准确性。

所述动力机构和所述检测机构的连接处，由所述密封元件组成，所述密封元件的作用包括加强两个机构之间的密封作用，将所述动力机构运输的水流进行分流；所述密封元件包括密封盖、凸起块、连接块，安装槽口、输入流道和输出流道；所述密封盖一端固定安装在所述动力机构一端，安装方式设置为法兰安装和螺栓安装；所述密封盖上设置有所述凸起块，所述凸起块设置是为了和所述连接块进行配合安装，所述凸起块设置为类矩形，类矩形的设计有利于和所述连接块进行卡紧安装，其两端设置为和所述密封盖相同大小的圆弧，所述圆弧设置为和所述密封盖的半径相同，以此保证在安装过程中，两边的适配性和密封性；所述凸起块上开设有输入流道，所述输入流道的管径设置为8-12cm，所述输入流道需要略大，以此保证输入水压；设置小于8cm会导致水压过高，导致检测过程较短，不能稳定污水水流，从而减低检测精确性，大于12cm的管径设置会导致其内部空腔过大，在污水管道内部流量较小的时，可能会出现所述输入流道的水压不足，导致无法将污水压入下一个环节，导致检测失败；所述连接块和所述密封盖固定连接，安装方式设置为卡紧安装和粘接，所述连接块一端开设有所述安装槽口，所述连接块开设有和所述输入流道相通的所述输出流道，即一个所述输出流道可以负责多个所述输出流道，所述输出流道和所述输入流道的管径比例设置为2:3；该比例设置下的所述输入流道和所述输出流道之间可以合理的进行污水流道，保证其压力相同或者相近，以达到平稳顺滑的水流，所述输出流道的数量等同于所述检测流道的数量。

污水中的电离辐射往往较难检测，本装置通过设置所述电离辐射检测装置对其进行实时检测，并结合大数据比对分析，使用所述信息收集装置，进行信息收集汇总反馈；所述电离辐射检测装置包括密封管、隔绝层、正极、负极、导电杆、控制电阻、导线，保险电阻和三极管；所述密封管固定安装在所述检测流道内部，所述隔绝层固定安装在所述密封管的外表面一周，所述隔绝层采用金属制成，主要是起到保护和电离隔绝两个作用，一方面加强所述电离辐射检测装置的稳定性，另一方面避免外界对其内部检测造成影响；所述密封管两端设置有所述正极和所述负极，所述密封管内部固定安装有所述导电杆，所述导电杆靠近所述负极6-10mm处安装有所述控制电阻，所述控制电阻的位置需要尽可能的靠近所述负极处，但过近的距离在长期使用后，可能会导致控制电阻旁边的所述导电杆的损坏，所以综合上述因素考虑，决定采用6-10mm处安装所述控制电阻；所述正极固定安装有所述导线，所述正极处的所述导线上固定安装有所述保险电阻，所述负极上的所述导线有两根，其中一根所述导线的另一端固定安装在所述密封管上，用于将击穿电流回流以保护所述电离辐射检测装置，另一根所述导线上固定安装有所述三极管，所述三极管对击穿电流的脉冲信号进行记录，并反馈给所述信息处理装置中，所述三极管固定安装在所述信息处理装置上。

所述电离辐射检测装置通过高压电将所述密封管内的惰性气体进行击穿，从而测试其击穿脉冲以此反映出电离辐射的检测装置，所述密封管内放置有惰性气体，所述惰性气体可以采用氦气、氖气和氙气，其内部气压设置为6.5-6.8kPa，其内部气压决定了所需要的击穿电压，如果设置小于6.5kPa的气压，会导致击穿电压较小，脉冲信号较为频繁，对于信息收集的任务量较大；如果设置大于6.8kPa的气压，会导致击穿电压较大，脉冲信号过于稀疏，从而降低所述电离辐射装置的检测数据精确性，不利于和大数据进行比对分析；所述正极和所述负极之间的电压设置为350-450V，电压击穿需要高电压的加持才能获得较为准确的测量信息，但是针对污水实时检测的使用场景，过大的电压成本较高，且所述电离辐射检测装置的体积相对较小，将超高压电进行输入也会带来较大的安全隐患，此处选用350-450V的电压设置，既可以保证高压电的需要，由不会因为电压过高带来安全隐患；所述保险电阻的电阻值设置为3-5MΩ，所述保险电阻的电阻值往往设置较大，以此保护整个所述电离辐射装置的电路，选用小于3MΩ的电阻，可能会导致所述保险电阻的保护能力不足，选用高于5MΩ的电阻会导致对所述电压要求较高，和前文中提到过的所述电离辐射检测装置的高电压加装的困难有所冲突，所述导电杆的材料设置为钨，钨单质为银白色有光泽的金属，硬度高，熔点高，常温下不受空气侵蚀，化学性质比较稳定；将钨丝通电后，有光能和热能放出，通电后钨丝本身没有发生变化，即钨丝的本身的组成成分却没有改变，从而可以进行反复多次的测试并保证性能，以此提高准确性，其半径设置为0.6-0.8mm，小于0.6mm的钨丝截面过小，会导致其稳定性较差，可以较为轻易的被改变形状，不利于长期使用，大于0.8mm的钨丝的电阻较小，会对测试结果产生影响，不利于对数据的收集反馈。

本装置设置所述动力机构对所述污水管道内的污水进行运送，以此实现定时定点定量的测量，因此调节所述动力机构即可实现检测规律，以此提高装置的适配性；所述动力机构包括传动轴、橡胶圈、转动盘、配合凹槽、活塞和压力腔；所述传动轴固定安装在所述驱动电机上，所述传动轴上固定安装有所述橡胶圈，所述传动轴一端固定安装有所述转动盘，所述转动盘上开设有4-8个所述配合凹槽，所述配合凹槽数量决定了所述动力装置的抽水能力，小于4个的所述配合凹槽抽水能力较差，无法满足任务，大于8个的所述配合凹槽会导致每个配合凹槽的工作效率降低，并且加大故障发生可能率；所述配合凹槽上转动安装有所述活塞，所述活塞一端滑动安装有所述压力腔，所述压力腔远离所述活塞一端设置为内凹形，以此在将污水压出时，可以加强动力；其弧面半径设置为0.2-0.35m，所述弧面半径设置小于0.2m会导致曲率过大，两侧的水压不平衡，运输过程不够平顺，大于0.35m的所述弧面半径，使得所述压力腔的抽水能力不足。

所述活塞通过所述转动盘转动配合实现在所述压力腔内的直线往复运动，所述活塞包括在活动球、摆动块、固定板、塞柱和环形凹槽，所述活动球转动安装在所述配合凹槽内，所述活动球下方固定安装有所述摆动板，所述摆动板的摆动范围设置为0-30°，所述摆动板可以沿着所述活塞切面方向两侧实现30°之内的摆动，以此保证所述塞柱可以在所述压力腔内进行完整的往复运动；所述摆动板转动安装在所述固定板上，所述固定板下方固定安装有所述塞柱，所述塞柱下面开设有2-3个所述环形凹槽，所述环形凹槽用于安装活塞环的，活塞环又分气环和油环，窄的环形槽安装气环，宽一点的安装油环，气环的作用主要起汽缸套内壁和活塞之间的密封作用，使气体不至于下窜到油底壳；油环起到了从汽缸套内壁向下刮油的作用，当活塞下行时，不让机油留在缸壁上被燃烧造成积碳；所述环形凹槽的深度设置为6-8mm，小于6mm的所述环形凹槽深度会导致安装的活塞环和所述压力腔的摩擦过大，导致活塞环损伤过快；大于8mm的深度会导致活塞环和所述活塞之间的配合不贴切，由此导致密封性较差，影响抽水效率。

在所述活动机构的工作过程中，所述活动球和所述配合凹槽的铰接配合是保证动力传递平顺的重中之重，所述活动球的半径设置为3-4cm，小于3cm的所述活动球在转动时的机械强度不足，可能会发生断裂的情况，大于4cm的所述活动球转动起来不够灵活，可能需要额外加入润滑油来保证转动顺滑度；所述配合凹槽的容积为所述活动球的80％，以此保证所述活动球的大部分都在所述配合凹槽内，保证在动力机构快速运动时保证配合稳定性，所述活动球的表面粗糙度设置为Ra0.2-Ra1.2，粗糙度大于Ra1.2，所述活动球和所述配合凹槽之间的转动摩擦力较大，使得动力输出不够平顺；小于Ra0.2的粗糙度设置会导致成本较高，且转动过程中容易发生打滑现象；所述活动球可在所述配合凹槽内进行270°之内的转动，以此保证所述活动球可以带动所述塞柱进行全过程的往复运动。

所述抽水机构包括外壳、叶轮、进水口和出水口；所述外壳固定安装在所述污水管道的下方，所述外壳上转动安装有所述叶轮，所述外壳和所述叶轮的直径比设置为5:7，设置为5:7的直径比以此保证所述叶轮和所述外壳之间有一定空间方便污水进出，所述叶轮设置为内凹外凸状，内凹外凸状的所述叶轮可以在高速转动时形成环形负压层，以此实现快速抽水的目的，其两端高度比值设置为3:7，两端高度设置为3:7的情况下可以保证负压层的吸引力足够大，从而保证抽水的效率；所述进水口和所述出水口设置在所述外壳的两端。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置检测机构，解决了现有污水中电离辐射含量检测较为困难，利用高压电流击穿惰性气体中，电离辐射会对其造成影响的原理，对污水中的电离辐射进行实时检测，将其数据收集至信息处理装置中，以此实现对污水中电离辐射含量高精度的实时检测，长期监控；摒弃了现有技术中为了保证数据的精准性而需要异地检测导致滞后性的现状，配合信息处理装置进行水质中各项指标尤其是电离辐射的大数据信息采集工作；方便了相关部门的监管工作，保证了水质健康安全的问题，保护了污水处理厂的一线员工的身体健康。

2.本发明通过设置动力机构，将污水进行及时运输，将电机的转动转化为活塞的直线往复运动，将污水进行分流，以实现独立检测不同的检测指标，以此提高检测数据的准确值；使得整个运输污水的过程更加平稳，有利于获得质地较为均衡的污水，从而可以及时地配合信息处理装置进行大数据比对，真实的反映出污水中的各项指标是否超标，保证排出污水合格，保护生态环境。

3.本发明通过设置抽水机构，利用两端不同高度的叶片在转动时带来的离心力不尽相同，从而使得其内部形成环形负压层，并对污水进行初步过滤，将泥沙、大颗粒固态污染物阻挡在外，一方面保证了后续所述动力机构和所述检测机构运转的平稳性，另一方面也对采样的污水进行了预处理，以保证取样检测的污水是较为平均的一部分，可以真实有效地反映出污水的各种指标数据，这样和大数据进行记录比对时，才能保证准确性和有效性。

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的介绍，现在将参考附图，仅通过示例的方式描述本发明的上述和其他方面，其中：

本发明实施例图1是本发明整体示意图；

本发明实施例图2是本发明检测机构示意图；

本发明实施例图3是本发明检测探针和固定架安装示意图；

本发明实施例图4是本发明检测探针示意图；

本发明实施例图5是本发明检测流道剖面图；

本发明实施例图6是本发明连接块剖面图；

本发明实施例图7是本发明电离辐射检测装置示意图；

本发明实施例图8是本发明电离辐射检测装置内部结构示意图；

本发明实施例图9是本发明动力机构示意图；

本发明实施例图10是本发明活塞结构示意图；

本发明实施例图11是本发明抽水机构示意图。

图中：1、污水管道；2、驱动电机；3、信息处理装置；4、回流管道；5、检测机构；51、密封元件；511、密封盖；512、凸起块；513、连接块；514、安装槽口；515、输入流道；516、输出流道；52、过渡管道；53、检测流道；54、固定架；55、检测探针；56、转动杆；57、螺旋叶片；58、电离辐射检测装置；581、密封管；582、隔绝层；583、正极；584、负极；585、导电杆；586、控制电阻；587、导线；588、保险电阻；589、三极管；6、动力机构；61、传动轴；62、橡胶圈；63、转动盘；64、配合凹槽；65、活塞；651、活动球；652、摆动块；653、固定板；654、塞柱；655、环形凹槽；66、压力腔；7、抽水机构；71、外壳；72、叶轮；73、进水口；74、出水口。

具体实施方式

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本发明提供的一种基于大数据的污水信息采集装置，包括污水管道1、驱动电机2、信息处理装置3、回流管道4、检测机构5、动力机构6和抽水机构7；所述污水管道1下方固定安装有所述抽水机构7，所述抽水机构7利用高速转动形成的负压层进行抽水，在扇叶高速转动时，其两侧的高度不同致使两侧的压力差较大，从而在内部形成负压层，带动外界的流体向内部流动，在另一侧再通过叶片运输出去；所述抽水机构7还可以进行初步离心的效果，以过滤部分的泥沙从而保证后续设备测试精准度；所述抽水机构7另一端固定安装有所述动力机构6，所述动力机构6使用万向铰接结构将所述驱动电机2的转动力，通过设置一定角度的动力装置，该角度一般设置为45°，以此获得较为平顺的动力输出，使得电机转动转化为活塞65的直线方向的往复运动，从而在活塞65两侧形成压力差进行动力供给推动液体向外；所述动力机构6一端固定安装有所述驱动电机2，所述动力机构6另一端固定安装有检测机构5，所述检测机构5将检测样品进行离心除杂后，通过电阻变化来记录电离辐射，并同时检测其他水质指标，例如色度、pH值、微生物含量和重金属含量等；所述检测机构5上固定安装有所述信息处理装置3，所述信息处理装置3用于将所述检测机构5传递的信息和大数据进行即时的比对，从而尽早的进行反馈；所述检测机构5另一端固定安装有所述回流管道4，所述回流管道4的另一端固定安装在所述污水管道1下方，其两者内部水路相通，以此实现将检测完的污水再次排放入所述污水管道1。

如图2至图8所示，现有的技术无法实现快速实时检测污水中的电离辐射，通常需要取样后送至专业的设备中进行检测，其信息收集会有滞后性，无法实时的对污水中的电离辐射进行实时监控；所述检测机构5包括密封元件51、过渡管道52、检测流道53、固定架54、检测探针55、转动杆56、螺旋叶片57和电离辐射检测装置58；所述密封元件51一端固定安装在所述动力机构6上，所述密封元件51用于将所述动力机构6运输来的污水进行分流处理，安装方式设置为螺栓安装，另一端固定安装有所述过渡管道52，所述过渡管道52用于配合所述密封元件51将流道进行分流，安装方式设置为卡紧安装，所述过渡管道52上环形阵列开设有4个所述检测流道53，所述检测流道53用于将所述污水进行不同指标的分别检测，所述检测流道53的数量一般取决于需要检测的指标，也不排除一些先进的检测元件可以同时对多个指标进行同时检测，但是这种多功能的检测元件往往精确度得不到保证，总而言之，设置有4个的所述检测流道53可以保证需要检测的指标数据全面性有所保障，所述污水管道1内的水压不足时，也可以提供足够的水压保证污水进入到所述检测流道53中，保证检测工作正常进行；其中一个所述检测流道53内远离所述密封元件514/5处固定安装有所述电离辐射检测装置58，所述电离辐射检测装置58用于检测污水中的电离辐射含量并将其数据收集至所述信息收集装置内进行大数据对比，安装所述电离辐射检测装置58，可以使得污水经过离心处理，以此提升电离辐射检测的准确度；其余所述检测流道53内同样位置固定安装有所述固定架54，所述固定架54用于固定所述检测探针55，以保证所述探测探针在所述检测流道53的中间进行检测，以获得较为准确的检测结果；所述固定架54设置为网状结构，采用网状结构可以加固安装效果，环形开设有多个通孔，所述通孔用于提供水流的通路实现快速流通；所述固定架54中固定安装有所述检测探针55；所述探测探针用于对水质进行多指标检测，例如色度、pH值、微生物含量和重金属含量，使用者可根据需要来选择不同类型的所述检测探针55以实现不同数据的检测；所述检测流道53一端转动安装有所述转动杆56，所述转动杆56上固定安装有所述螺旋叶片57，所述螺旋叶片57设置为橄榄形，橄榄形的所述螺旋叶片57在通过所述转动杆56进行转动后可以对污水进行一个离心过滤的效果，避免水中的泥沙对检测效果产生影响，同时所述螺旋叶片57的后半段的离心力较小，可以保证所述检测探头处的水流较为平稳，以保证所述检测探头的检测准确性。

工作过程中，所述动力机构6将污水向所述密封元件51进行排放，污水通过所述密封机构进入到所述过渡管道52中，在检测流道53中进行分流，转动杆56带动螺旋叶片57转动，实现将污水推动的同时，实现离心除杂作用，其所述检测流道534/5处设置的固定架54上安装的所述检测探针55，所述检测探针55可以对污水进行快速检测，并将数据汇集传递到所述信息处理装置3中，进行大数据比对分析，从而做出反馈或记录；其中一个所述检测流道53中，固定安装的是所述电离辐射检测装置58，所述电离辐射检测装置58负责污水中的电离辐射的含量检测，对于污水排放的危害性有着至关重要的控制预防作用；通过设置检测机构5可以实现对污水中的各项指标数据进行独立检测，保证其准确度，并将其数据收集记录下，传递给所述信息收集装置进行大数据比对分析，将相关结果反映给监管人员。

如图2和图6所示，所述动力机构6和所述检测机构5的连接处，由所述密封元件51组成，所述密封元件51的作用包括加强两个机构之间的密封作用，将所述动力机构6运输的水流进行分流；所述密封元件51包括密封盖511、凸起块512、连接块513，安装槽口514、输入流道515和输出流道516；所述密封盖511一端固定安装在所述动力机构6一端，所述密封盖511用于将所述动力机构6和所述检测机构5进行密封，以保证污水不会外流；安装方式设置为法兰安装和螺栓安装；所述密封盖511上设置有所述凸起块512，所述凸起块512设置是为了和所述连接块513进行配合安装，所述凸起块512设置为类矩形，类矩形的设计有利于和所述连接块513进行卡紧安装，其两端设置为和所述密封盖511相同大小的圆弧，所述圆弧设置为和所述密封盖511的半径相同，以此保证在安装过程中，两边的适配性和密封性；所述凸起块512上开设有输入流道515，所述输入流道515用于将所述动力机构6运输的污水进行输入进所述检测机构5，所述输入流道515的管径设置为10cm，所述输入流道515需要略大，以此保证输入水压；设置小于8cm会导致水压过高，导致检测过程较短，不能稳定污水水流，从而减低检测精确性，大于12cm的管径设置会导致其内部空腔过大，在污水管道1内部流量较小的时，可能会出现所述输入流道515的水压不足，导致无法将污水压入下一个环节，导致检测失败；所述连接块513和所述密封盖511固定连接，安装方式设置为卡紧安装和粘接，所述连接块513一端开设有所述安装槽口514，所述连接块513开设有和所述输入流道515相通的所述输出流道516，即一个所述输出流道516可以负责多个所述输出流道516，所述输出流道516和所述输入流道515的管径比例设置为2:3；该比例设置下的所述输入流道515和所述输出流道516之间可以合理的进行污水流道，保证其压力相同或者相近，以达到平稳顺滑的水流，所述输出流道516的数量等同于所述检测流道53的数量。

如图7和图8所示，污水中的电离辐射往往较难检测，本装置通过设置所述电离辐射检测装置58对其进行实时检测，并结合大数据比对分析，使用所述信息收集装置，进行信息收集汇总反馈；所述电离辐射检测装置58包括密封管581、隔绝层582、正极583、负极584、导电杆585、控制电阻586、导线587，保险电阻588和三极管589；所述密封管581固定安装在所述检测流道53内部，所述密封管581用于提供密封环境，所述隔绝层582固定安装在所述密封管581的外表面一周，所述隔绝层582采用金属制成，主要是起到保护和电离隔绝两个作用，一方面加强所述电离辐射检测装置58的稳定性，另一方面避免外界对其内部检测造成影响；所述密封管581两端设置有所述正极583和所述负极584，所述密封管581内部固定安装有所述导电杆585，所述导电杆585靠近所述负极5848mm处安装有所述控制电阻586，所述控制电阻586的位置需要尽可能的靠近所述负极584处，但过近的距离在长期使用后，可能会导致控制电阻586旁边的所述导电杆585的损坏，所以综合上述因素考虑，决定采用8mm处安装所述控制电阻586；所述正极583固定安装有所述导线587，所述正极583处的所述导线587上固定安装有所述保险电阻588，所述负极584上的所述导线587有两根，其中一根所述导线587的另一端固定安装在所述密封管581上，用于将击穿电流回流以保护所述电离辐射检测装置58，另一根所述导线587上固定安装有所述三极管589，所述三极管589对击穿电流的脉冲信号进行记录，并反馈给所述信息处理装置3中，所述三极管589固定安装在所述信息处理装置3上。

工作过程中，通过所述导线587进行高压电的通入，高压电流在正极583和负极584之间流通，经过所述控制电阻586，在电离辐射的影响下，间歇性的击穿所述密封管581内部的惰性气体，从而将间断性的信号脉冲传递给所述三极管589，三极管589再将信号输出给所述信息收集装置进行数据采集，并完成大数据比对；在这个过程中，所述保险电阻588对整个电路进行短路保护，接在所述密封管581中的导线587用于消除电流。

如图、图和图所示，所述电离辐射检测装置58通过高压电将所述密封管581内的惰性气体进行击穿，从而测试其击穿脉冲以此反映出电离辐射的检测装置，所述密封管581内放置有惰性气体，所述惰性气体可以采用氦气、氖气和氙气，其内部气压设置为6.6kPa，其内部气压决定了所需要的击穿电压，如果设置小于6.5kPa的气压，会导致击穿电压较小，脉冲信号较为频繁，对于信息收集的任务量较大；如果设置大于6.8kPa的气压，会导致击穿电压较大，脉冲信号过于稀疏，从而降低所述电离辐射装置的检测数据精确性，不利于和大数据进行比对分析；所述正极583和所述负极584之间的电压设置为380V，电压击穿需要高电压的加持才能获得较为准确的测量信息，但是针对污水实时检测的使用场景，过大的电压成本较高，且所述电离辐射检测装置58的体积相对较小，将超高压电进行输入也会带来较大的安全隐患，此处选用380V的电压设置，设置为工业常用电压可以降低成本，既可以保证高压电的需要，又不会因为电压过高带来安全隐患；所述保险电阻588的电阻值设置为4MΩ，所述保险电阻588的电阻值往往设置较大，以此保护整个所述电离辐射装置的电路，选用小于3MΩ的电阻，可以会导致所述保险电阻588的保护能力不足，选用高于5MΩ的电阻会导致对所述电压要求较高，和前文中提到过的所述电离辐射检测装置58的高电压加装的困难有所冲突，所述导电杆585的材料设置为钨，钨单质为银白色有光泽的金属，硬度高，熔点高，常温下不受空气侵蚀，化学性质比较稳定；将钨丝通电后，有光能和热能放出，通电后钨丝本身没有发生变化，即钨丝的本身的组成成分却没有改变，从而可以进行反复多次的测试并保证性能，以此提高准确性，其半径设置为0.7mm，小于0.6mm的钨丝截面过小，会导致其稳定性较差，可以较为轻易的被改变形状，不利于长期使用，大于0.8mm的钨丝的电阻较小，会对测试结果产生影响，不利于对数据的收集反馈。

如图9和图10所示，本装置设置所述动力机构6对所述污水管道1内的污水进行运送，以此实现定时定点定量的测量，因此调节所述动力机构6即可实现检测规律，以此提高装置的适配性；所述动力机构6包括传动轴61、橡胶圈62、转动盘63、配合凹槽64、活塞65和压力腔66；所述传动轴61固定安装在所述驱动电机2上，所述传动轴61用于将所述驱动电机2的转动力进行带动转动盘63进行转动，所述传动轴61上固定安装有所述橡胶圈62，所述橡胶圈62用于加强密封效果，所述传动轴61一端固定安装有所述转动盘63，所述转动盘63用于配合所述活塞65进行转动，所述转动盘63上开设有6个所述配合凹槽64，所述配合凹槽64用于配合所述活动球651铰接以实现多角度转动，所述配合凹槽64数量决定了所述动力装置的抽水能力，小于4个的所述配合凹槽64抽水能力较差，无法满足任务，大于8个的所述配合凹槽64会导致每个配合凹槽64的工作效率降低，并且加大故障发生可能率；所述配合凹槽64上转动安装有所述活塞65，所述活动用于来回往复运动从而实现抽水工作，所述活塞65一端滑动安装有所述压力腔66，所述压力腔66用于提供密封环境，使得所述活塞65进行往复运动；所述压力腔66远离所述活塞65一端设置为内凹形，以此在将污水压出时，可以加强动力；其弧面半径设置为0.2-0.35m，所述弧面半径设置小于0.2m会导致曲率过大，两侧的水压不平衡，运输过程不够平顺，大于0.35m的所述弧面半径，使得所述压力腔66的抽水能力不足。

工作过程中，驱动电机2带动传动轴61进行转动，转动盘63在传动轴61的带动下转动，其上面的配合凹槽64和所述活动球651铰接，转动盘63在转动的过程中，所述活塞65上的所述活动球651转动的同时，带动所述活塞65进行来回往复运动，从而实现抽水效果；所述动力机构6将污水进行及时运输，将电机的转动转化为活塞65的直线往复运动，将污水进行分流，以实现独立检测不同的检测指标，以此提高检测数据的准确值；使得整个运输污水的过程更加平稳，有利于获得质地较为均衡的污水，从而可以及时地配合信息处理装置3进行大数据比对。

如图10所示，所述活塞65通过所述转动盘63转动配合实现在所述压力腔66内的直线往复运动，所述活塞65包括在活动球651、摆动块652、固定板653、塞柱654和环形凹槽655，所述活动球651转动安装在所述配合凹槽64内，所述活动球651用于铰接在所述配合凹槽64内进行转动从而带动所述塞柱654进行往复运动，所述活动球651下方固定安装有所述摆动板，所述带动板用于在所述活动球651的带动下摆动从而实现对所述塞柱654斜方向的推动；所述摆动板的摆动范围设置为0-30°，所述摆动板可以沿着所述活塞65切面方向两侧实现30°之内的摆动，以此保证所述塞柱654可以在所述压力腔66内进行完整的往复运动；所述摆动板转动安装在所述固定板653上，所述固定板653下方固定安装有所述塞柱654，所述塞柱654用于配合所述压力腔66进行来回往复运动，从而改变所述压力腔66内的气压大小，从而带动污水进入再输出，所述塞柱654下面开设有3个所述环形凹槽655，所述环形凹槽655用于安装活塞65环的，活塞65环又分气环和油环，窄的环形槽安装气环，宽一点的安装油环，气环的作用主要起汽缸套内壁和活塞65之间的密封作用，使气体不至于下窜到油底壳；油环起到了从汽缸套内壁向下刮油的作用，当活塞65下行时，不让机油留在缸壁上被燃烧造成积碳；所述环形凹槽655的深度设置为7mm，小于6mm的所述环形凹槽655深度会导致安装的活塞65环和所述压力腔66的摩擦过大，导致活塞65环损伤过快；大于8mm的深度会导致活塞65环和所述活塞65之间的配合不贴切，由此导致密封性较差，影响抽水效率。在所述活动机构的工作过程中，所述活动球651和所述配合凹槽64的铰接配合是保证动力传递平顺的重中之重，所述活动球651的半径设置为3.5cm，3.5cm的所述活动球651在转动时的机械强度可以保证，转动起来足够灵活，不需要额外加入润滑油来保证转动顺滑度；所述配合凹槽64的容积为所述活动球651的80％，以此保证所述活动球651的大部分都在所述配合凹槽64内，保证在动力机构快速运动时保证配合稳定性，所述活动球651的表面粗糙度设置为Ra0.8，使得动力输出较为平顺；成本得到控制且不易打滑；所述活动球651可在所述配合凹槽64内进行270°之内的转动，以此保证所述活动球651可以带动所述塞柱654进行全过程的往复运动。

如图11所示，所述抽水机构7包括外壳71、叶轮72、进水口73和出水口74；所述外壳71固定安装在所述污水管道1的下方，所述外壳71用于提供一个密封的环境，所述外壳71上转动安装有所述叶轮72，所述叶轮72用于在快速转动下实现负压层，所述外壳71和所述叶轮72的直径比设置为5:7，设置为5:7的直径比以此保证所述叶轮72和所述外壳71之间有一定空间方便污水进出，所述叶轮72设置为内凹外凸状，内凹外凸状的所述叶轮72可以在高速转动时形成环形负压层，以此实现快速抽水的目的，其两端高度比值设置为3:7，两端高度设置为3:7的情况下可以保证负压层的吸引力足够大，从而保证抽水的效率；所述进水口73和所述出水口74设置在所述外壳71的两端。

工作过程中，所述叶轮72快速转动，在所述外壳71内部形成负压层，将所述进水口73的水进行抽吸，再通过叶轮72转动，在所述出水口74进行排出；抽水机构7利用两端不同高度的叶片在转动时带来的离心力不尽相同，从而使得其内部形成环形负压层，并对污水进行初步过滤，将泥沙、大颗粒固态污染物阻挡在外，一方面保证了后续所述动力机构6和所述检测机构5运转的平稳性，另一方面也对采样的污水进行了预处理，以保证取样检测的污水是较为平均的一部分，可以真实有效地反映出污水的各种指标数据。

本发明在工作过程中，所述动力机构6将污水向所述密封元件51进行排放，污水通过所述密封机构进入到所述过渡管道52中，在检测流道53中进行分流，转动杆56带动螺旋叶片57转动，实现将污水推动的同时，实现离心除杂作用，其所述检测流道534/5处设置的固定架54上安装的所述检测探针55，所述检测探针55可以对污水进行快速检测，并将数据汇集传递到所述信息处理装置3中，进行大数据比对分析，从而做出反馈或记录；其中一个所述检测流道53中，固定安装的是所述电离辐射检测装置58，所述电离辐射检测装置58负责污水中的电离辐射的含量检测，对于污水排放的危害性有着至关重要的控制预防作用；通过所述导线587进行高压电的通入，高压电流在正极583和负极584之间流通，经过所述控制电阻586，在电离辐射的影响下，间歇性的击穿所述密封管581内部的惰性气体，从而将间断性的信号脉冲传递给所述三极管589，三极管589再将信号输出给所述信息收集装置进行数据采集，并完成大数据比对；在这个过程中，所述保险电阻588对整个电路进行短路保护，接在所述密封管581中的导线587用于消除电流；驱动电机2带动传动轴61进行转动，转动盘63在传动轴61的带动下转动，其上面的配合凹槽64和所述活动球651铰接，转动盘63在转动的过程中，所述活塞65上的所述活动球651转动的同时，带动所述活塞65进行来回往复运动，从而实现抽水效果；所述动力机构6将污水进行及时运输，将电机的转动转化为活塞65的直线往复运动，将污水进行分流；所述叶轮72快速转动，在所述外壳71内部形成负压层，将所述进水口73的水进行抽吸，在通过叶轮72转动，在所述出水口74进行排出。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其他特征的组合，对于本领域的普通技术人员来说，对本公开内容的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本公开内容的范围的情况下，本文中定义的总体原理可以应用于其他变型。因此，本公开不限于本文所描述的示例和设计，而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征象一致的最广泛范围。

Claims (10)

1.一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于，包括污水管道(1)、驱动电机(2)、信息处理装置(3)、回流管道(4)、检测机构(5)、动力机构(6)和抽水机构(7)；所述污水管道(1)下方固定安装有所述抽水机构(7)的一端，所述抽水机构(7)利用高速转动形成的负压层进行抽水；所述抽水机构(7)另一端固定安装有所述动力机构(6)，所述动力机构(6)使用万向铰接结构将所述驱动电机(2)的转动力，转化为直线方向的往复运动，形成压力差进行动力供给；所述动力机构(6)一端固定安装有所述驱动电机(2)，所述动力机构(6)另一端固定安装有检测机构(5)，所述检测机构(5)将检测样品进行离心除杂后，通过电阻变化记录电离辐射，并同时检测其他水质指标；所述检测机构(5)上固定安装有所述信息处理装置(3)，所述检测机构(5)另一端固定安装有所述回流管道(4)，所述回流管道(4)的另一端固定安装在所述污水管道(1)下方，其两者内部水路相通。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述检测机构(5)包括密封元件(51)、过渡管道(52)、检测流道(53)、固定架(54)、检测探针(55)、转动杆(56)、螺旋叶片(57)和电离辐射检测装置(58)；所述密封元件(51)一端固定安装在所述动力机构(6)上，另一端固定安装有所述过渡管道(52)，所述过渡管道(52)上环形阵列开设有3-5个所述检测流道(53)，其中一个所述检测流道(53)内远离所述密封元件(51)4/5处固定安装有所述辐射检测装置，其余所述检测流道(53)内同样位置固定安装有所述固定架(54)，所述固定架(54)中固定安装有所述检测探针(55)；所述检测流道(53)一端转动安装有所述转动杆(56)，所述转动杆(56)上固定安装有所述螺旋叶片(57)。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述固定架(54)设置为网状结构，环形开设有4-7个通孔；所述螺旋叶片(57)设置为橄榄形，其两端和中间的半径比值设置为2:3。

4.根据权利要求2所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述密封元件(51)包括密封盖(511)、凸起块(512)、连接块(513)，安装槽口(514)、输入流道(515)和输出流道(516)；所述密封盖(511)一端固定安装在所述动力机构(6)一端，所述密封盖(511)上设置有所述凸起块(512)，所述凸起块(512)设置为类矩形，其两端设置为和所述密封盖(511)相同大小的圆弧，所述凸起块(512)上开设有输入流道(515)，所述输入流道(515)的管径设置为8-12cm；所述连接块(513)和所述密封盖(511)固定连接，所述连接块(513)一端开设有所述安装槽口(514)，所述连接块(513)开设有和所述输入流道(515)相通的所述输出流道(516)，所述输出流道(516)和所述输入流道(515)的管径比例设置为2:3；所述输出流道(516)的数量等同于所述检测流道(53)的数量。

5.根据权利要求2所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述电离辐射检测装置(58)包括密封管(581)、隔绝层(582)、正极(583)、负极(584)、导电杆(585)、控制电阻(586)、导线(587)，保险电阻(588)和三极管(589)；所述密封管(581)固定安装在所述检测流道(53)内部，所述隔绝层(582)固定安装在所述密封管(581)的外表面一周，所述密封管(581)两端设置有所述正极(583)和所述负极(584)，所述密封管(581)内部固定安装有所述导电杆(585)，所述导电杆(585)靠近所述负极(584)6-10mm处安装有所述控制电阻(586)，所述正极(583)固定安装有所述导线(587)，所述正极(583)处的所述导线(587)上固定安装有所述保险电阻(588)，所述负极(584)上的所述导线(587)有两根，其中一根所述导线(587)的另一端固定安装在所述密封管(581)上，另一根所述导线(587)上固定安装有所述三极管(589)，所述三极管(589)固定安装在所述信息处理装置(3)上。

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述密封管(581)内放置有惰性气体，其内部气压设置为6.5-6.8kPa，所述正极(583)和所述负极(584)之间的电压设置为350-450V，所述保险电阻(588)的电阻值设置为3-5MΩ，所述导电杆(585)的材料设置为钨，其半径设置为0.6-0.8mm。

7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述动力机构(6)包括传动轴(61)、橡胶圈(62)、转动盘(63)、配合凹槽(64)、活塞(65)和压力腔(66)；所述传动轴(61)固定安装在所述驱动电机(2)上，所述传动轴(61)上固定安装有所述橡胶圈(62)，所述传动轴(61)一端固定安装有所述转动盘(63)，所述转动盘(63)上开设有4-8个所述配合凹槽(64)，所述配合凹槽(64)上转动安装有所述活塞(65)，所述活塞(65)一端滑动安装有所述压力腔(66)，所述压力腔(66)远离所述活塞(65)一端设置为内凹形，其弧面半径设置为0.2-0.35m。

8.根据权利要求7所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述活塞(65)包括在活动球(651)、摆动块(652)、固定板(653)、塞柱(654)和环形凹槽(655)，所述活动球(651)转动安装在所述配合凹槽(64)内，所述活动球(651)下方固定安装有所述摆动板，所述摆动块(652)的摆动范围设置为0-30°；所述摆动板转动安装在所述固定板(653)上，所述固定板(653)下方固定安装有所述塞柱(654)，所述塞柱(654)下面开设有2-3个所述环形凹槽(655)，所述环形凹槽(655)的深度设置为6-8mm。

9.根据权利要求8所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述活动球(651)的半径设置为3-4cm，所述配合凹槽(64)的容积为所述活动球(651)的80％，所述活动球(651)的表面粗糙度设置为Ra0.2-Ra1.2，所述活动球(651)可在所述配合凹槽(64)内进行270°之内的转动。

10.根据权利要求1所述的一种基于大数据的污水信息采集装置，其特征在于：所述抽水机构(7)包括外壳(71)、叶轮(72)、进水口(73)和出水口(74)；所述外壳(71)固定安装在所述污水管道(1)的下方，所述外壳(71)上转动安装有所述叶轮(72)，所述外壳(71)和所述叶轮(72)的直径比设置为5:7，所述叶轮(72)设置为内凹外凸状，其两端高度比值设置为3:7；所述进水口(73)和所述出水口(74)设置在所述外壳(71)的两端。