CN204110320U

CN204110320U - 一种抗漂移式水质监测浮标

Info

Publication number: CN204110320U
Application number: CN201420595789.5U
Authority: CN
Inventors: 顾佳俊; 严洒洒; 黄杰; 沈为民; 李佳; 余云森; 范晟华
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2024-10-13

Abstract

本实用新型公开了一种抗漂移式水质监测浮标，包括浮筒平台、浮标仪器舱、浮筒底座和浮标支架；安装于浮标支架侧棱上的杯状捕风叶片捕获风动能，在风动能的带动下，支架平台、浮标支架、太阳能电池板、太阳能电池支撑板和浮筒平台所连接的整体绕第一转轴转动，将风动能转换为支架平台、浮标支架、太阳能电池板、太阳能电池支撑板和浮筒平台所连接的整体转动的动能；安装于浮筒底座外侧的杯状集水叶片蓄积水的流动能，在水的流动能的带动下，浮筒底座绕第二转轴转动，将水的流动能转换为浮筒底座转动的动能；实现浮标抗漂移，避免浮标偏离预定水质监测区域。

Description

一种抗漂移式水质监测浮标

技术领域

本实用涉及一种水质监测浮标，尤其涉及一种抗漂移式水质监测浮标，属于水质监测仪器领域。

背景技术

随着工业发展、城镇化提速以及人口数量的膨胀，我国面临着十分严峻的环境形势。而近几年，我国重大环境污染以及事故频频发生，水污染事故占一半左右，而对水质进行监测是预防水污染事故的有效措施。因此加大水质监测的力度刻不容缓。

当前，对水质的监测方法主要有：采样实验室分析方法、水质监测站实时在线监测、浮标式监测仪监测等。采样实验室分析方法需要采样，经过处理，然后测量，这样的测量结果虽然精度较高，但每次处理样品的能力有限，耗时长，且会带来二次污染；水质监测站实时在线监测由于建立水质监测站成本高，监测站占地面积大，监测设备安装方式固定、不可移动，监测地点受环境因素影响等，因而无法广泛大面积布局；浮标式监测仪监测可以实现多点布局，实时在线监测，但是现有的浮标结构单一，为一体化设计，在水体中的稳固性较差，受自然因素影响较大，在风力和水流的作用下会逐渐偏移预定水质监测范围，无法稳定在预定水质监测区域对水质进行监测，因而对水质监测带来不便。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种抗漂移式水质监测浮标，有效地将风动能和水的流动能转换为浮标转动的动能，避免浮标漂移，从而避免浮标偏离预定水质监测区域。

本实用新型所采用的技术方案：一种抗漂移式水质监测浮标，包括浮筒平台、浮标仪器舱、浮筒底座和浮标支架，浮筒平台、浮标仪器舱和浮标支架中心设有第一转轴连接，浮标仪器舱和浮筒底座中心设有第二转轴连接；所述的浮筒平台上固定有浮标支架；所述的浮标仪器舱位于浮筒中部，其内部安装有水质监测系统，外部安装有防撞条、动力螺旋桨、方向舵、起锚机；所述的浮筒底座设有水质监测传感器接口，水质监测传感器通过水质监测传感器接口连接至浮标仪器舱内的水质监测系统；所述的浮标支架包含有四根侧棱，每两根浮标支架侧棱之间设有太阳能电池支撑板，太阳能电池支撑板安装有太阳能电池板，浮标支架上设有支架平台，平台上安装有LED警示航标灯、高功率天线和第一转轴保护罩；其特征在于，所述的每根浮标支架侧棱上等间距安装3个杯状捕风叶片，第一浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿正X轴方向，第二浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿正Y轴方向，第三浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿负X轴方向，第四浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿负Y轴方向；所述的支架平台中心内侧与第一转轴连接处设有第一轴承；所述的浮筒平台中心内侧与第一转轴连接处设有第二轴承；所述的浮筒底座中心内侧与第二转轴连接处设有第三轴承；第一转轴和第二转轴分别居中固定连接至所述的浮标仪器舱顶部和底部；所述的浮筒底座外侧等弧安装有第一杯状集水叶片、第二杯状集水叶片、第三杯状集水叶片、第四杯状集水叶片，第一杯状集水叶片杯口初始朝向沿负Y轴方向，第二杯状集水叶片杯口初始朝向沿正X轴方向，第三杯状集水叶片杯口初始朝向沿正Y轴方向，第四杯状集水叶片杯口初始朝向沿负X轴方向。

所述的水质监测系统由控制模块、无线数据传输模块、蓄电池、水质参数检测模块构成，控制模块、无线数据传输模块、水质参数检测模块连接至蓄电池，无线数据传输模块和水质参数检测模块连接至控制模块。

所述的杯状捕风叶片形状为杯状，大张口，内凹，采用玻璃钢复合材料。

所述的第一杯状集水叶片、第二杯状集水叶片、第三杯状集水叶片、第四杯状集水叶片形状为杯状，大张口，内凹，采用玻璃钢复合材料。

本实用新型的有益效果是：

1.采用杯状捕风叶片，张口大，内凹，便于蓄积风动能，有效地将风动能转换为浮标转动的动能，避免浮标漂移，从而避免浮标偏离预定水质监测区域。

2.采用杯状集水叶片，张口大，内凹，便于蓄积水的流动能，有效地将水的流动能转换为浮标转动的动能，避免浮标漂移，从而避免浮标偏离预定水质监测区域。

附图说明

下面结合附图及具体方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中浮标结构的俯视图；

图3是本实用新型中浮标仪器舱内部模块分布图；

图中：1为高功率天线；2为LED警示航标灯；3为第一转轴保护罩；4为支架平台；5为杯状捕风叶片；6为浮标支架；7-1为第一轴承；7-2为第二轴承；7-3为第三轴承；8为浮筒平台；9为防撞条；10为起锚机；11为第二转轴；12为浮筒底座；13为水质监测传感器；14为水质监测传感器接口；15为杯状集水叶片；15-1为第一杯状集水叶片；15-2为第二杯状集水叶片；15-3为第三杯状集水叶片；15-4为第四杯状集水叶片；16为动力螺旋桨；17为方向舵；18为浮标仪器舱；19为第一转轴；20为太阳能电池板；21为太阳能电池支撑板；22-1为第一浮标支架侧棱；22-2为第二浮标支架侧棱；22-3为第三浮标支架侧棱；22-4为第四浮标支架侧棱；23为控制模块；24为水质参数检测模块；25为蓄电池；26为无线数据传输模块。

具体实施方式

图1、图2和图3中，一种抗漂移式水质监测浮标，包括浮筒平台8、浮标仪器舱18、浮筒底座12和浮标支架6，浮筒平台8、浮标仪器舱18和浮标支架6中心设有第一转轴19连接，浮标仪器舱18和浮筒底座12中心设有第二转轴11连接；所述的浮筒平台8上固定有浮标支架6；所述的浮标仪器舱18位于浮筒中部，其内部安装有水质监测系统，外部安装有防撞条9、动力螺旋桨16、方向舵17、起锚机10；所述的浮筒底座12设有水质监测传感器接口14，水质监测传感器13通过水质监测传感器接口14连接至浮标仪器舱18内的水质监测系统；所述的浮标支架6包含有四根侧棱，每两根浮标支架侧棱之间设有太阳能电池支撑板21，太阳能电池支撑板21安装有太阳能电池板20，浮标支架6上设有支架平台4，平台上安装有LED警示航标灯2、高功率天线1和第一转轴保护罩3；其特征在于，所述的每根浮标支架侧棱上等间距安装3个杯状捕风叶片5，第一浮标支架侧棱22-1上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿正X轴方向，第二浮标支架侧棱22-2上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿正Y轴方向，第三浮标支架侧棱22-3上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿负X轴方向，第四浮标支架侧棱22-4上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿负Y轴方向；所述的支架平台4中心内侧与第一转轴19连接处设有第一轴承7-1；所述的浮筒平台8中心内侧与第一转轴19连接处设有第二轴承7-2；所述的浮筒底座12中心内侧与第二转轴11连接处设有第三轴承7-3；第一转轴19和第二转轴11分别居中固定连接至所述的浮标仪器舱18顶部和底部；所述的浮筒底座12外侧等弧安装有第一杯状集水叶片15-1、第二杯状集水叶片15-2、第三杯状集水叶片15-3、第四杯状集水叶片15-4，第一杯状集水叶片15-1杯口初始朝向沿负Y轴方向，第二杯状集水叶片15-2杯口初始朝向沿正X轴方向，第三杯状集水叶片15-3杯口初始朝向沿正Y轴方向，第四杯状集水叶片15-4杯口初始朝向沿负X轴方向。

一种抗漂移式水质监测浮标工作过程：安装于第一浮标支架侧棱22-1、第二浮标支架侧棱22-2、第三浮标支架侧棱22-3和第四浮标支架侧棱22-4上的杯状捕风叶片5捕获风动能，在风动能的带动下，支架平台4、浮标支架6、太阳能电池板20、太阳能电池支撑板21和浮筒平台8所连接的整体绕第一转轴19转动，将风动能转换为支架平台4、浮标支架6、太阳能电池板20、太阳能电池支撑板21和浮筒平台8所连接的整体转动的动能；等弧安装于浮筒底座12外侧的第一杯状集水叶片15-1、第二杯状集水叶片15-2、第三杯状集水叶片15-3、第四杯状集水叶片15-4捕获水的流动能，在水的流动能的带动下，浮筒底座12绕第二转轴11转动，将水的流动能转换为浮筒底座12转动的动能。

实施例1：一种抗漂移式水质监测浮标，杯状捕风叶片和杯状集水叶片按90°分布的具体实施例如下：

图1、图2和图3中，一种抗漂移式水质监测浮标，包括浮筒平台8、浮标仪器舱18、浮筒底座12和浮标支架6，浮筒平台8、浮标仪器舱18和浮标支架6中心设有第一转轴19连接，浮标仪器舱18和浮筒底座12中心设有第二转轴11连接；所述的浮筒平台8上固定有浮标支架6；所述的浮标仪器舱18位于浮筒中部，其内部安装有水质监测系统，外部安装有防撞条9、动力螺旋桨16、方向舵17、起锚机10；所述的浮筒底座12设有水质监测传感器接口14，水质监测传感器13通过水质监测传感器接口14连接至浮标仪器舱18内的水质监测系统；所述的浮标支架6包含有四根侧棱，每两根浮标支架侧棱之间设有太阳能电池支撑板21，太阳能电池支撑板21安装有太阳能电池板20，浮标支架6上设有支架平台4，平台上安装有LED警示航标灯2、高功率天线1和第一转轴保护罩3；其特征在于，所述的每根浮标支架侧棱上等间距安装3个杯状捕风叶片5，45°方向的第一浮标支架侧棱22-1上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿正X轴方向，135°方向的第二浮标支架侧棱22-2上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿正Y轴方向，225°方向的第三浮标支架侧棱22-3上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿负X轴方向，315°方向的第四浮标支架侧棱22-4上所安装的3个杯状捕风叶片5杯口初始朝向沿负Y轴方向；所述的支架平台4中心内侧与第一转轴19连接处设有第一轴承7-1；所述的浮筒平台8中心内侧与第一转轴19连接处设有第二轴承7-2；所述的浮筒底座12中心内侧与第二转轴11连接处设有第三轴承7-3；第一转轴19和第二转轴11分别居中固定连接至所述的浮标仪器舱18顶部和底部；所述的浮筒底座12外侧等弧安装有第一杯状集水叶片15-1、第二杯状集水叶片15-2、第三杯状集水叶片15-3、第四杯状集水叶片15-4，0°方向的第一杯状集水叶片15-1杯口初始朝向沿负Y轴方向，90°方向的第二杯状集水叶片15-2杯口初始朝向沿正X轴方向，180°方向的第三杯状集水叶片15-3杯口初始朝向沿正Y轴方向，270°方向的第四杯状集水叶片15-4杯口初始朝向沿负X轴方向。

实施例中杯状捕风叶片和杯状集水叶片具体角度分布为优选方案，其他角度分布都属于本实用新型专利的保护范畴。

Claims

1.一种抗漂移式水质监测浮标，包括浮筒平台、浮标仪器舱、浮筒底座和浮标支架，浮筒平台、浮标仪器舱和浮标支架中心设有第一转轴连接，浮标仪器舱和浮筒底座中心设有第二转轴连接；所述的浮筒平台上固定有浮标支架；所述的浮标仪器舱位于浮筒中部，其内部安装有水质监测系统，外部安装有防撞条、动力螺旋桨、方向舵、起锚机；所述的浮筒底座设有水质监测传感器接口，水质监测传感器通过水质监测传感器接口连接至浮标仪器舱内的水质监测系统；所述的浮标支架包含有四根侧棱，每两根浮标支架侧棱之间设有太阳能电池支撑板，太阳能电池支撑板安装有太阳能电池板，浮标支架上设有支架平台，平台上安装有LED警示航标灯、高功率天线和第一转轴保护罩；其特征在于，所述的每根浮标支架侧棱上等间距安装3个杯状捕风叶片，第一浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿正X轴方向，第二浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿正Y轴方向，第三浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿负X轴方向，第四浮标支架侧棱上所安装的3个杯状捕风叶片杯口初始朝向沿负Y轴方向；所述的支架平台中心内侧与第一转轴连接处设有第一轴承；所述的浮筒平台中心内侧与第一转轴连接处设有第二轴承；所述的浮筒底座中心内侧与第二转轴连接处设有第三轴承；第一转轴和第二转轴分别居中固定连接至所述的浮标仪器舱顶部和底部；所述的浮筒底座外侧等弧安装有第一杯状集水叶片、第二杯状集水叶片、第三杯状集水叶片、第四杯状集水叶片，第一杯状集水叶片杯口初始朝向沿负Y轴方向，第二杯状集水叶片杯口初始朝向沿正X轴方向，第三杯状集水叶片杯口初始朝向沿正Y轴方向，第四杯状集水叶片杯口初始朝向沿负X轴方向。

2.根据权利要求1所述的一种抗漂移式水质监测浮标，其特征在于，所述的水质监测系统由控制模块、无线数据传输模块、蓄电池、水质参数检测模块构成，控制模块、无线数据传输模块、水质参数检测模块连接至蓄电池，无线数据传输模块和水质参数检测模块连接至控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种抗漂移式水质监测浮标，其特征在于，所述的杯状捕风叶片形状为杯状，大张口，内凹，采用玻璃钢复合材料。

4.根据权利要求1所述的一种抗漂移式水质监测浮标，其特征在于，所述的第一杯状集水叶片、第二杯状集水叶片、第三杯状集水叶片、第四杯状集水叶片形状为杯状，大张口，内凹，采用玻璃钢复合材料。