CN208780696U - 一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置以及系统，此装置以及系统可根据工作人员对河水监测频率的需求，来控制水质传感器位于河水中的时间，避免了水质传感器长期处于河水中而造成的损坏，提高了河水监测数据的准确性。

Description

一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置以及系统

技术领域

本实用新型涉及河流水质监测技术领域，具体为一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置以及系统。

背景技术

随着科学技术的发展以及水质检测技术的提高，我国水质自动化监测系统也逐渐建设起来，主要运用到重点水系、大中型湖泊、水源地以及排污口，而专门应用到河流水质的在线监测站则较少，尤其采用基于风光互补的在线监测站多数均处于研究探索中。为了掌握主要河流水质变化情况，开展河流水质监测，为政府及相关监管部门河流治理提供科学依据。

根据专利号201710587331.3，本发明涉及一种水质监测装置，公开了一种河流水质在线监测数据发射器，包括浮筒、位于浮筒内的内桶，浮筒底部设有开口，所述内桶中央设有上延管，所述上延管通过浮筒底部的开口与河水连通，浮筒下方还设有水质传感器，内桶内设有蓄电池、控制器，上延管内设有连接线，所述连接线两端分别连接水质传感器与控制器。本发明由于采用了以上技术方案，具能够漂浮在河面上对水质进行自动监测，同时还设置了防撞缓冲和自清洁装置，能够有效的保护内部电子设备同时进行自清洁，减少了人工清洗的频率。但是由于水质传感器长期浸没于水体中，且大多情况为浑浊的河水，存在水质传感器易结垢以及易被悬浮物、杂草和藻类等大体积杂物堵塞问题，不便水质传感器的正常工作，降低了河水监测数据的准确性。为此，我们提出一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置以及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，包括用以将整个装置漂浮在水面上的浮筒、水平地固定在浮筒内部的环形挡板和通过环形挡板支撑在浮筒内的控制装置以及水质传感器，所述控制装置包括与水质传感器电连接的控制器，其特征在于，在所述环形挡板的中心位置设置有支撑筒，所述支撑筒的轴线与浮筒的轴线重合，所述支撑筒的上端固定在环形挡板上，所述支撑筒的下端从设置在浮筒的底部的第一通孔伸出，所述水质传感器可上下移动地支撑在支撑筒内。

优选地，所述支撑筒的底部固定有过滤筒，所述过滤筒的底部密封，圆周表面上均匀设有多个供水通过的通孔。

优选地，所述水质传感器通过伸缩机构可上下移动地支撑在支撑筒内，在所述支撑筒内的上端设置有支撑板，所述伸缩机构包括用以安装水质传感器的安装板、下端与安装板固定连接的丝杆以及可转动地支撑在支撑板上的螺母副，所述丝杆上下设置并与螺母副螺纹配合。

优选地，所述伸缩机构还包括安装在环形挡板上的驱动电机、设置在驱动电机的输出轴上的主动齿轮以及设置在螺母副上的从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。

优选地，所述伸缩机构还包括两根与丝杆平行的限位杆，所述限位杆的下端与安装板固定连接，所述限位杆的上端可滑动地穿过支撑板。

优选地，两限位杆相对丝杆对称设置，支撑筒与浮筒同轴设置，所述丝杆与支撑筒同轴设置。

优选地，在所述浮筒外侧靠近上端的位置处沿着同一圆周均匀地固定有多个浮球，在浮筒的下端设置有配重块。

优选地，所述控制装置还包括与控制器电连接的无线网络模块和 GPS模块。

本实用新型还提供一种漂浮式河流水质风险监控及预警系统，其特征在于，包括至少一个上述装置以及远程服务器，所述控制器能够与远程服务器进行通讯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可根据工作人员对河水监测频率的需求，来控制水质传感器位于河水中的时间，避免了水质传感器长期处于河水中而造成的损坏，提高了河水监测数据的准确性。

2、本实用新型浮筒外侧固定有浮球，通过浮球可增大浮筒部分位置的浮力，防止了浮筒因内部重量不均匀而出现倾斜的现象。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型整体剖面图；

图3为图2中A区域放大图；

图4为本实用新型控制流程图；

图5为本实用新型实施例二结构示意图。

图中：1-浮筒；2-第一通孔；3-第二通孔；4-支撑筒；5-伸缩机构；6-水质传感器；7-环形挡板；8-蓄电池；9-控制装置；10-支撑杆；11-挡雨板；12-支撑板；13-驱动电机；14-主动齿轮；15-从动齿轮；16-螺纹套；17-丝杠；18-限位杆；19-安装板；20-定位模块；21-控制器；22-无线数据收发模块；23-余氯传感器；24-TOC传感器； 25-电导率传感器；26-PH传感器；27-ORP传感器；28-浊度传感器； 29-浮球。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，包括用以将整个装置漂浮在水面上的浮筒 1、水平地固定在浮筒1内部的环形挡板7和通过环形挡板7支撑在浮筒1内的蓄电池8、控制装置9以及水质传感器6，所述控制装置9包括控制器21，所述蓄电池8与控制器21电连接用以为控制器21 提供电量，所述水质传感器6与控制器21电连接，所述控制器21能够根据水质传感器6反馈的数据获取水质情况。所述控制器可以为 80C51单片机，也可以为现有技术中的其它类型的控制器。

在所述环形挡板7的中心位置设置有支撑筒4，所述支撑筒4的轴线与浮筒1的轴线重合，所述支撑筒4的上端固定在环形挡板7上，所述支撑筒4的下端从设置在浮筒1的底部的第一通孔2伸出进而当浮筒1放置在水面上时，支撑筒4的下端能够伸入到水中，所述支撑筒4在第一通孔2的位置处与浮筒1密封配合。所述水质传感器6通过支撑板12支撑在支撑筒4的内部，所述支撑板12支撑在支撑筒4 内部的上端并且与支撑筒4形成密封以避免水从支撑筒4进入浮筒1 内部。

进一步，所述水质传感器6通过伸缩机构5支撑在支撑板12上。所述伸缩机构5包括用以安装水质传感器6的安装板19、下端固定在安装板19上的丝杆17、可旋转地固定在支撑板12的上表面上的螺母副16，所述丝杆17的上端穿过支撑板12并与螺母副16配合，当螺母副16旋转时能够带动丝杆17上下移动进而带动水质传感器6 上下移动，这样就可以根据需要将水质传感器16插入水中或者从水中取出。优选地，所述螺母副16通过轴承与支撑板12连接。

所述伸缩机构5还包括固定在螺母副16上的从动齿轮、与控制器21电连接的驱动电机13以及设置在驱动电机13的输出轴上的主动齿轮14，所述主动齿轮14与从动齿轮15相互啮合，进而控制器 21通过控制驱动电机13的旋转能够控制水质传感器6的上下移动。

为了防止螺母副16旋转时带动丝杆17旋转，在丝杆17的相对的两侧分别设置有限位杆18，所述限位杆18与丝杆1平行设置，并且每个限位杆18的下端与安装板19固定连接，上端可滑动地穿过支撑板12，这样在防止丝杆17旋转的同时也能够起到导向的作用。

所述水质传感器6可以包括用以检测水中余氯含量的余氯传感器23、用以检测水中TOC浓度的TOC传感器24、用以检测待检测水的电导率的电导率传感器25、用以检测水中PH值的PH传感器26、用以检测水的氧化性或者还原性的ORP传感器27和用以对待检测水的浊度进行检测的浊度传感器28中的一个或者多个，余氯传感器23 型号为HACH 60 70，TOC传感器24为4000TOC传感器，电导率传感器25为SC210G电导率传感器，所述PH传感器型号为S290C，ORP传感器型号为SG500C，浊度传感器28型号为VisoTurb 700IQ。

所述浮筒1的顶部设有与其内部连通第二通孔3，通过浮筒1顶部的第二通孔3可使浮筒1内部的空气与外界流通，便于浮筒1内电子部件的散热，并通过挡雨板11可防止雨水进入浮筒1内。当然，可以在第二通孔3的位置处设置与第二通孔3配合的盖子(未示出)，通过盖子能够根据需要将第二通孔3打开或者关闭，进而在一些不需要或者不适合打开第二通孔3的情况下可以将第二通孔3密封。

为了增加浮筒1的浮力，在所述浮筒1外侧靠近上端的位置处固定有多个浮球29，同时通过浮球29能够尽可能地减小浮筒1在摇晃的过程中使浮筒1的顶部进入水中。

当然，为了增加浮筒1的稳定性，可以在浮筒1的下端设置一些配重块(未示出)，当然配重块的重量应当小于浮筒1的浮力并能够保证浮筒1浮出水面一定的高度。

所述控制装置9还包括用以确定浮筒1位置的GPS模块20和用于数据传输的无线网络模块22，所述GPS模块20和无线网络模块22 均与控制器21电连接，所述控制器21能够通过无线网络模块22将水质传感器6检测到的水质数据以及通过GPS模块20获取的浮筒1 的位置数据发送到远程服务器以便管理人员进行监控，并且在检测的数据异常时在远程服务器端能够发出警报或者警告。所述GPS模块 20采用现有技术，此处不再详述。所述无线网络模块22可以采用GPRS 模块，所述GPRS模块也采用现有技术，此处不再详述。

同时，管理人员能够通过无线网络模块22远程控制驱动电机13 的旋转以根据需要将水质传感器6插入水中或者从水中取出。

实施例二

如图5所示，该实施例与实施例一的区别在于，在该实施例中，所述支撑筒4的底部固定有过滤筒30，所述过滤筒30的底部密封，圆周表面上均匀设有多个供水通过的通孔，通过过滤筒30可以将进入到支撑筒4中的水进行过滤，减小杂物附着在水质传感器6上的可能性，也可以一定程度上减小水流对水质传感器6的冲击。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，包括用以将整个装置漂浮在水面上的浮筒、水平地固定在浮筒内部的环形挡板和通过环形挡板支撑在浮筒内的控制装置以及水质传感器，所述控制装置包括与水质传感器电连接的控制器，其特征在于，在所述环形挡板的中心位置设置有支撑筒，所述支撑筒的轴线与浮筒的轴线重合，所述支撑筒的上端固定在环形挡板上，所述支撑筒的下端从设置在浮筒的底部的第一通孔伸出，所述水质传感器可上下移动地支撑在支撑筒内。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，其特征在于，所述支撑筒的底部固定有过滤筒，所述过滤筒的底部密封，圆周表面上均匀设有多个供水通过的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，其特征在于，所述水质传感器通过伸缩机构可上下移动地支撑在支撑筒内，在所述支撑筒内的上端设置有支撑板，所述伸缩机构包括用以安装水质传感器的安装板、下端与安装板固定连接的丝杆以及可转动地支撑在支撑板上的螺母副，所述丝杆上下设置并与螺母副螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，其特征在于，所述伸缩机构还包括安装在环形挡板上的驱动电机、设置在驱动电机的输出轴上的主动齿轮以及设置在螺母副上的从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。

5.根据权利要求4所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，其特征在于，所述伸缩机构还包括两根与丝杆平行的限位杆，所述限位杆的下端与安装板固定连接，所述限位杆的上端可滑动地穿过支撑板。

6.根据权利要求5所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，其特征在于，两限位杆相对丝杆对称设置，支撑筒与浮筒同轴设置，所述丝杆与支撑筒同轴设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，其特征在于，在所述浮筒外侧靠近上端的位置处沿着同一圆周均匀地固定有多个浮球，在浮筒的下端设置有配重块。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置，其特征在于，所述控制装置还包括与控制器电连接的无线网络模块和GPS模块。

9.一种漂浮式河流水质风险监控及预警系统，其特征在于，包括至少一个权利要求1-8任一项所述的一种漂浮式河流水质风险监控及预警装置以及远程服务器，所述控制器能够与远程服务器进行通讯。