CN212111376U - 浮动式水质监测站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮动式水质监测站，包括浮体、绳索、锚重块、控制器和蓄电池组，浮体上表面加工有容纳槽，蓄电池组和控制器安装在容纳槽一侧，容纳槽另一侧安装有与控制器相连的伺服电机，且容纳槽的中部固定有两块支板，两块支板之间可转动地设置有一根转轴，转轴一端通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，且转轴上固定套装有卷筒，绳索一端固定缠绕在卷筒上，另一端与锚重块固定连接，浮体下表面一侧加工有与容纳槽相通的侧孔，侧孔内安装有与控制器相连的水位计。本实用新型可以根据水位的变化及时调整绳索的长度，从而保证水体的定点检测作业以及避免浮体因绳索拉扯而被水体淹没的可能。

Description

浮动式水质监测站

技术领域

本实用新型涉及水质检测技术领域，具体涉及一种浮动式水质监测站。

背景技术

目前，水体中定点浮动的水质监测站已经成熟应用于各大水体领域，如湖泊、水库、池塘等等。其主要原理是是通过一浮体将控制器、控制电路、水质感应元件集成在一起，完成对水体中溶氧度、水温、酸碱度、氨氮含量等等参数的测量，再远距离信号传输元件将检测信号发送给地面水质监测站进行分析，从而来了解该区域的水质情况。此外，浮体上还集成有太阳能电池板组、充放电电路和蓄电池，以便于为控制器、水质感应元件等耗电元件供电。

为了完成对固定区域内的水体进行水质检测，整个浮体的下表面固定有一耐腐蚀的尼龙绳索或钢质绳索，用于牵扯一锚系配重块，以保证浮体不会随水流漂浮至其余区域，从而完成水体的定点检测。现有的这种锚重块的固定方式存在一些缺陷，虽然这种将绳索两端固定的方式是为了完成水体定点检测，不至于像活动的绳索而导致浮体随水流漂浮其他区域，未能完成指定区域的水质检测。而将绳索两端固定后一端出现水位变化便会影响整个装置的检测作业，水位变低，浮体会漂移偏远，水位变高，浮体会出现被水体淹没的情况，从而出现影响电气元件正常工作的现象。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种浮动式水质监测站，该监测站可以根据水位的变化及时调整绳索的长度，从而保证水体的定点检测作业以及避免浮体因绳索拉扯而被水体淹没的可能。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：浮动式水质监测站，包括浮体、支撑架、绳索、锚重块、控制器、蓄电池组、多块太阳能电池板以及多个水质传感器，所述浮体上表面加工有容纳槽，且浮体上表面固定有用于封口容纳槽的盖板，所述支撑架固定在盖板上，多块太阳能电池板均安装在支撑架上并绕支撑架周向均匀设置，所述蓄电池组和控制器安装在容纳槽一侧，蓄电池组的输入端与每块太阳能电池板的输出端电性连接，蓄电池组的输出端与控制器的电源输入端电性连接，所述容纳槽另一侧安装有与控制器相连的伺服电机，且容纳槽的中部固定有两块支板，两块支板之间可转动地设置有一根转轴，转轴一端通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，且转轴上固定套装有卷筒，所述浮体下表面中心加工有扩槽，扩槽中部与容纳槽中部之间连通有通孔，所述绳索一端固定缠绕在卷筒上，另一端穿过通孔并与锚重块固定连接，所述浮体下表面一侧加工有与容纳槽相通的侧孔，多个水质传感器的接线端均通过侧孔与控制器相连，所述侧孔内安装有与控制器相连的水位计。

进一步地，所述支撑架包括底板、顶板以及固定在底板和顶板之间的四根支杆，底板固定在盖板上，四根支杆的上端均朝顶板的中心倾斜，所述太阳能电池板有四块，四块太阳能电池板分别固定在相邻支杆之间的底板和顶板之间。

进一步地，所述顶板的上表面中心固定有支柱，支柱上套装有拉环，且支柱侧环壁与拉环的内环壁之间固定有多根连杆。

进一步地，所述通孔靠近控制器一侧的浮体内壁上加工有与通孔相通的安装槽，安装槽上表面与容纳槽相通，且安装槽的水平高度高于液位计的高度，安装槽内设置有电动推杆，电动推杆的伸出端位于通孔并固定有用于牵拉绳索的拉钩，电动推杆的信号输入端通过导线与控制器电性连接。

本实用新型通过设置水位计，能够及时感应水位的变化，并将水位变化量的信号发送给控制器，从而控制伺服电机正转或者反转，使绳索位于水体中的长度变长或变短以适应水位的变化，避免因水位过低浮体出现漂移偏远的现象，或者因水位过高出现绳索拉扯浮体而使水位没过浮体，影响相应电子元件的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的监测站的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的浮体的内部结构示意图。

图中标记：1-盖板；2-浮体；3-支杆；4-底板；5-顶板；6-太阳能电池板；7-支柱；8-拉环；9-绳索；10-锚重块；11-水质传感器；12-吊环；13-伺服电机；14-转轴；15-支板；16-卷筒；17-电动推杆；18-控制器；19-蓄电池组；20-水位计；21-容纳槽；22-通孔；23-扩槽；24-侧孔；25-安装槽；26-拉钩。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例提供的浮动式水质监测站包括浮体2、支撑架、绳索9、锚重块10、控制器18、蓄电池组19、四块太阳能电池板6以及多个水质传感器11，本申请将上述元器件重新设计或分配它们的安装位置，从而来适应可及时改变绳索9在水体中的长度这一创新点。具体地，所述浮体2为大致的圆柱状，其侧环面中向外均匀凸起，类似于“游泳圈”的设计，可增加浮体2整体的平衡性，浮体2的上表面加工有容纳槽21，且浮体2上表面固定有用于封口容纳槽21的盖板1，盖板1通过多颗螺栓与浮体2固定连接，所述支撑架固定在盖板1上，四块太阳能电池板6均安装在支撑架上并绕支撑架周向均匀设置，本实施例中，支撑架包括底板4、顶板5以及固定在底板4和顶板5之间的四根支杆3，底板4通过多根小立柱固定在盖板1上，所述四根支杆3的上端均朝顶板5的中心倾斜，使底板4、顶板5以及四根支杆3组合的支撑架在空间上呈上小下大的梯台状，四块太阳能电池板6分别固定在相邻支杆3之间的底板4和顶板5之间，可以充分接收不同日照角度的太阳能。

所述顶板5的上表面中心固定有支柱7，支柱7上套装有直径是支柱7端面直径5～6倍的拉环8，且支柱7侧环壁与拉环8的内环壁之间固定有多根连杆，以保证拉环8与整个支撑架之间形成刚性连接，当需要固定整个浮体2在水中的位置时，拉好拉环8即可。

所述蓄电池组19和控制器18安装在容纳槽21一侧，蓄电池组19的输入端与每块太阳能电池板6的输出端电性连接，在盖板1上设置有多个接线触头，从而保证每块太阳能电池板6能够与蓄电池组19直接连接，所述蓄电池组19的输出端与控制器18的电源输入端通过充放电路的接线法相连，所述容纳槽21另一侧安装有与控制器18相连的伺服电机13，伺服电机13与蓄电池组19和控制器18位于不同侧，可以尽量保持浮体2的平衡。所述容纳槽21的中部固定有两块竖直的支板15，两块支板15之间通过轴承可转动地设置有一根转轴14，转轴14一端通过联轴器与伺服电机13的输出轴连接，且转轴14上通过键槽固定套装有卷筒16，所述浮体2下表面中心加工有扩槽23，扩槽23的形状优选为上小下大的圆台状，且扩槽23中部与容纳槽21中部之间连通有通孔22，所述绳索9一端固定缠绕在卷筒16上，另一端穿过通孔22和扩槽23并与锚重块10上的吊环12通过绳结固定，通过控制伺服电机13正转或反转，便能调整绳索9在水体中的长度，从而便于锚重块10沉至水底起定位作用，实现水体的定点检测作业。

为了适应水位的变化，能够及时改变绳索9在水体中的长度，所述浮体2下表面靠近控制器18的一侧加工有与容纳槽21相通的侧孔24，多个水质传感器11的接线端(导线部分)均通过侧孔24与控制器相连，水质传感器11的检测端没入水面以便于提高检测的精确度。所述侧孔内安装有与控制器18相连的水位计20，水位计20的下端与水体连通，通过激光反射原理设置有一安全水位位置，即浮体2正常没入水面时，水位位于水位计20安全水位位置下方2cm处，此时将检测到的水位信号发送给控制器18，控制器18发出指令控制伺服电机13缓慢正转，慢慢将绳索9收纳回卷筒16上，使浮体2上表面与水平面的距离缓慢缩短，当水位触及到安全水位位置时，控制电机停止工作，以保证绳索9在水体中的长度不再变化(即合适水位)，此为水位低于安全水位位置时的工作原理；当水位升高时再设置一危险水位位置(高于安全水位位置3～5cm均可)，当水位升高到达危险水位位置时，便将检测信号发送给控制器18，控伺服电机13缓慢反转，使绳索9被放出以增加在水体中的长度，绳索9放置合适位置时，水位退到安全水位位置处，控制电机停止工作，以保证绳索9在水体中的长度不再变化(即合适水位)。

为了避免绳索9在收纳或放出时晃动过大，所述通孔22靠近控制器18一侧的浮体2内壁上加工有与通孔22相通的安装槽25，安装槽25上表面与容纳槽21相通，可通过固定封盖来保证安装槽25的密闭性。所述安装槽25的水平高度高于液位计20(危险水位位置)的高度，安装槽25内设置有电动推杆17，电动推杆17的伸出端位于通孔22并固定有用于牵拉绳索9的拉钩26，电动推杆17的信号输入端通过导线与控制器18电性连接，通过调节电动推杆17伸出端的伸出长度，使拉钩26勾住绳索9以防止绳索在收放时出现过大晃动，电动推杆17的伸出端与通孔22的侧壁之间设置止水圈以保证较好的防水性，电动推杆17的控制方式可采用远程控制，当外界风力较大时，控制电动推杆17伸出端回缩，使绳索9紧贴通孔22的侧壁，以避免浮体2来回晃动而使绳索9被卷筒16频繁磨损，当外界风力较小时，可适当放松绳索9避免和通孔22的侧壁摩擦。需要说明的是，本申请意外保护各部件之间的机械连接关系，电性连接关系均采用常规接线手段与编程手段实现，故此不再赘述。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本实用新型。

Claims (4)

1.浮动式水质监测站，包括浮体、支撑架、绳索、锚重块、控制器、蓄电池组、多块太阳能电池板以及多个水质传感器，其特征在于：所述浮体上表面加工有容纳槽，且浮体上表面固定有用于封口容纳槽的盖板，所述支撑架固定在盖板上，多块太阳能电池板均安装在支撑架上并绕支撑架周向均匀设置，所述蓄电池组和控制器安装在容纳槽一侧，蓄电池组的输入端与每块太阳能电池板的输出端电性连接，蓄电池组的输出端与控制器的电源输入端电性连接，所述容纳槽另一侧安装有与控制器相连的伺服电机，且容纳槽的中部固定有两块支板，两块支板之间可转动地设置有一根转轴，转轴一端通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，且转轴上固定套装有卷筒，所述浮体下表面中心加工有扩槽，扩槽中部与容纳槽中部之间连通有通孔，所述绳索一端固定缠绕在卷筒上，另一端穿过通孔并与锚重块固定连接，所述浮体下表面一侧加工有与容纳槽相通的侧孔，多个水质传感器的接线端均通过侧孔与控制器相连，所述侧孔内安装有与控制器相连的水位计。

2.根据权利要求1所述的浮动式水质监测站，其特征在于：所述支撑架包括底板、顶板以及固定在底板和顶板之间的四根支杆，底板固定在盖板上，四根支杆的上端均朝顶板的中心倾斜，所述太阳能电池板有四块，四块太阳能电池板分别固定在相邻支杆之间的底板和顶板之间。

3.根据权利要求2所述的浮动式水质监测站，其特征在于：所述顶板的上表面中心固定有支柱，支柱上套装有拉环，且支柱侧环壁与拉环的内环壁之间固定有多根连杆。

4.根据权利要求1所述的浮动式水质监测站，其特征在于：所述通孔靠近控制器一侧的浮体内壁上加工有与通孔相通的安装槽，安装槽上表面与容纳槽相通，且安装槽的水平高度高于液位计的高度，安装槽内设置有电动推杆，电动推杆的伸出端位于通孔并固定有用于牵拉绳索的拉钩，电动推杆的信号输入端通过导线与控制器电性连接。

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