CN208847661U - 一种水透明度检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水透明度检测设备，其特征在于，包括处理终端、PLC或单片机、摄像头、步进电机、塞氏盘、负重、传感器；塞氏盘与负重和步进电机通过绳索连接；塞氏盘底部设置传感器；摄像头与处理终端电连接并朝向塞氏盘；单片机与处理终端和显示器电连接；本实用新型的有益效果是通过设置摄像头来观察连接负重的塞氏盘实现透明度检测的自动化能够提供更加精确的透明度数据,通过设置偏振镜可以排除水面反光的影响，通过设置传感器可以准确判断塞氏盘接触水面的时刻,提高了检测的准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测设备，具体涉及一种水透明度检测设备。
背景技术
透明度是一项重要的环境水质指标，在评估湖泊水库富营养化状态，评估黑臭水体等级，以及评估水产养殖用水是否适宜等情况时，水透明度的数据有着非常关键的作用。
目前水透明度标准的现场测量方法是塞氏盘法，按照《水和废水分析方法（第四版）》，具体方法是在水体无直射光照射处将黑白两色圆盘（塞氏盘）的沉入水中，肉眼刚好看不清圆盘平面的白色部分时，水面到圆盘的距离就是所测水的透明度。
塞氏盘法作为一种经典的水透明度测量方法，在环境水质监测有着广泛的应用，特别在国家大力推进生态文明建设的大背景下。在“2018年全国生态环境保护大会”上，习近平总书记明确提出了“基本消灭城市黑臭水体”的目标，城市黑臭水体治理也成为了中国环境治理的七大标志性战役之一。 在这种情况下，作为黑臭水体治理的关键性辅助技术，黑臭水体的评估技术就有着非常重要的作用。在2015年发布的《城市黑臭水体整治工作指南》中，透明度作为黑臭水体评估的一项关键指标，列入了“城市黑臭水污染程度分级标准”中，（透明度小于25cm的水体为轻度黑臭水体，透明度小于10cm的水体为重度黑臭水体）。市场对透明度测试的需求一直在上升。
传统的塞氏盘法测量透明度，虽然操作比较简单，但是在实际使用中还是存在一些不足之处，首先是采用肉眼观察的办法，存在测量结果会受到观测人员视力因素影响，容易产生人为误差，出现不同观测人员的检测结果不一致等问题。
其次，由于测量结果只能通过人工判断获得，不能实现数据自动记录、处理、远传，不利于数据管理以及大量环境数据的保存，分析和处理。
第三，现有方法采用简单的刻度尺测量水面到塞氏盘的距离， 测量精度受刻度尺精度影响，人工操作的方便程度受到野外测量环境的制约，也会影响测量准确度。
现有技术中通过摄像头观测塞氏盘的技术方案，没有设置偏振镜，水面反光的影响较大，检测的准确度低。
现有技术中通过摄像头观测塞氏盘的技术方案，没有设置偏振镜，水面反光的影响较大，检测的准确度低。
现有技术中通过摄像头观测塞氏盘的技术方案，没有设置传感器不能准确判断塞氏盘接触水面的时刻，检测的准确度低。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种水透明度检测设备，其特征在于，包括处理终端、PLC或单片机、摄像头、步进电机、塞氏盘、负重、传感器；
塞氏盘与负重和步进电机通过绳索连接；
塞氏盘底部设置传感器；
摄像头与处理终端电连接并朝向塞氏盘；
单片机与处理终端和显示器电连接；
进一步的，
所述处理终端为便携式电脑或移动智能设备。
进一步的，
所述负重为铅锤。
进一步的，
还包括偏振镜，所述偏振镜设置于摄像头镜片表面。
进一步的，
所述摄像头设置于可穿戴智能设备或无人机上。
进一步的，
所述可穿戴智能设备为谷歌眼镜。
进一步的，
还包括云服务器和移动通信网络模块；
移动通信网络模块与处理终端连接；
移动通信网络模块通过移动通信网络连接云服务器。
进一步的，
所述传感器为漏水传感器或电导率传感器。
进一步的，
还包括第一通信模块和第二通信模块；
第一通信模块设置于塞氏盘底部与传感器连接；
第二通信模块设置于PLC或单片机连接；
第一通信模块与第二通信模块无线连接。
进一步的，
所述第一通信模块或第二通信模块为蓝牙通信模块或2.4g通信模块或wifi通信模块。
本实用新型的有益效果是通过设置摄像头来观察连接负重的塞氏盘实现透明度检测的自动化能够提供更加精确的透明度数据, 通过设置偏振镜可以排除水面反光的影响，通过设置传感器可以准确判断塞氏盘接触水面的时刻,提高了检测的准确度。
附图说明
图1为本实用新型一实施例现场连接关系示意图。
图中1为处理终端，2为显示器，3为PLC或单片机，4为摄像头，5为步进电机，6为塞氏盘，7为传感器，8为铅锤，9为水平面。
具体实施方式
如图1所示本实用新型提供一种水透明度检测设备，包括处理终端1、PLC或单片机3、摄像头4、步进电机5、塞氏盘6、负重、传感器7；
塞氏盘6与负重和步进电机5通过绳索连接；
塞氏盘6通过连接负重来确保其可以沉入水中。
塞氏盘6连接步进电机5，由步进电机5来控制塞氏盘6沉入水中的过程。
塞氏盘6底部设置传感器7；
通过设置传感器7可以准确判断塞氏盘6接触水面的时刻。
摄像头4与处理终端1电连接并朝向塞氏盘6；
摄像头4朝向塞氏盘6来获取塞氏盘6的实时图像数据。
单片机与处理终端1和显示器2电连接；
所述处理终端1为便携式电脑或移动智能设备。
所述负重为铅锤8。
还包括偏振镜，所述偏振镜设置于摄像头4镜片表面。
通过设置偏振镜可以排除水面反光的影响，提高了检测的准确度。
所述摄像头4设置于可穿戴智能设备或无人机上。
所述可穿戴智能设备为谷歌眼镜。
用户通过谷歌眼镜等包含摄像头4的智能穿戴设备来观察塞氏盘6，用户体验较好，同时谷歌眼镜等穿戴设备为成熟的市场上可以购买到的设备，成本低且稳定性高。
谷歌眼镜和无人机均自带通信模块实现与处理终端1的数据通信。
还包括云服务器和移动通信网络模块；
移动通信网络模块与处理终端1连接；
移动通信网络模块通过移动通信网络连接云服务器。
云服务器通过连接处理终端1实时获取水透明度数据，实现了数据处理的自动化。
所述传感器7为漏水传感器7或电导率传感器7。
通过设置漏水传感器7和电导率传感器7可以准确获取塞氏盘6接触水面的时刻。
还包括第一通信模块和第二通信模块；
第一通信模块设置于塞氏盘6底部与传感器7连接；
第二通信模块设置于PLC或单片机3连接；
第一通信模块与第二通信模块无线连接。
所述第一通信模块或第二通信模块为蓝牙通信模块或2.4g通信模块或wifi通信模块。
传感器7通过第一通信模块和第二通信模块连接PLC单片机将传感数据实时发送至PLC或单片机3。
在本实用新型实施过程中还包括电源设置与塞氏盘6底部与传感器7连接；电源和第一通信模块均做防水处理。
下面通过一个具体的实施例来说明本实用新型的工作过程和工作原理。
在本实施例中，通过高清摄像头4，获得塞氏盘6在水中不同深度的图像数据，将数据通过蓝牙或者WIFI传输到便携式电脑、手机等手持终端通过应用软件（APP），进行图像识别，通过定义HVB颜色字典，如白色（hmin=0, hmax=180, smin=0, smax=30, vmin=221,vmax=225） 来与图片中的像素点进行对比，从而达到识别图像中是否存在白色。当识别到白色消失时，测量水面到塞氏盘6的距离，记录为透明度。图像识别软件为现有技术中市面通用的软件，且不在本实用新型的保护范围之内。
具体测量方法是：单片机（在本实施例中采用意法半导体集团的设备，型号：STC89C51；或者深圳宏晶科技有限公司的设备，型号：STM32f103）或PLC（在本实施例中采用西门子SMART200或基士恩KV Nano系列等）控制步进电机5（在本实施例中采用士恩QS系列步进电机5或常州宝来电器有限公司42步进电机5，型号：42BYGH010或东莞市一能机电技术有限公司42步进电机5，型号：42H2P3412A4），释放塞氏盘6垂直下沉，安装电导率（在本实施例中采用美国GF公司2818型或南京奇崛电子智能电导率传感器7）或者其他类型的小型漏水传感器7（在本实施例中采用深圳意格尔数字技术有限公司EG-SJP12型漏水传感器7或深圳祥为测控技术公司XW 1100A 漏水感应线）于塞氏盘6（在本实施例中采用常州普森电子仪器厂PS-T9型或厦门登讯仪器设备公司XKP-200型等）底部，一旦接触到水面，即给出信号到PLC或者单片机，记录为初始位置起点；塞氏盘6沉入水中后，每间隔固定时间（如2s），或者固定位移（如1cm），由便携式终端自动控制摄像头4（在本实施例中采用中兴公司C520P或罗技C920等），或者采用谷歌眼镜所带摄像头4拍摄塞氏盘6图像，并对获得的图像自动进行识别，在识别到图像中塞氏盘6白色消失时，即为终点，并给出信号到PLC或者单片机，以此自动计算出水面到塞氏盘6的距离，结果由与PLC或者单片机相连的屏幕显示，并可上传至便携式电脑或者移动终端。
为防止水面光反射的成像质量的影响，采用偏振光镜头消除反射光干扰。
测试过程可以通过便携式电脑、手机等手持终端通过应用软件（APP）远程操作完成，应用软件（APP）为现有技术中市面通用的软件，且不在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型的有益效果是，不再需要专门的船舶运输运送分析人员完成离岸地点的测试，对于离岸的测试点，可以通过无人机携带，对任意水域实施测量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种水透明度检测设备，其特征在于，包括处理终端、PLC或单片机、摄像头、步进电机、塞氏盘、负重、传感器；
塞氏盘与负重和步进电机通过绳索连接；
塞氏盘底部设置传感器；
摄像头与处理终端电连接并朝向塞氏盘；
单片机与处理终端和显示器电连接。
2.如权利要求1所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
所述处理终端为便携式电脑或移动智能设备。
3.如权利要求1所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
所述负重为铅锤。
4.如权利要求1所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
还包括偏振镜，所述偏振镜设置于摄像头镜片表面。
5.如权利要求1所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
所述摄像头设置于可穿戴智能设备或无人机上。
6.如权利要求5所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
所述可穿戴智能设备为谷歌眼镜。
7.如权利要求1所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
还包括云服务器和移动通信网络模块；
移动通信网络模块与处理终端连接；
移动通信网络模块通过移动通信网络连接云服务器。
8.如权利要求1所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
所述传感器为漏水传感器或电导率传感器。
9.如权利要求1所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
还包括第一通信模块和第二通信模块；
第一通信模块设置于塞氏盘底部与传感器连接；
第二通信模块设置于PLC或单片机连接；
第一通信模块与第二通信模块无线连接。
10.如权利要求9所述的一种水透明度检测设备，其特征在于，
所述第一通信模块或第二通信模块为蓝牙通信模块或2.4g通信模块或wifi通信模块。
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| CN201821613060.0U CN208847661U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种水透明度检测设备 |
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| CN201821613060.0U Active CN208847661U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种水透明度检测设备 |
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