CN212433148U - 一种船载可调采水深度的水环境监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船载可调采水深度的水环境监测装置，属于水质监测装置技术领域，整个装置可以安装在船体上，把水质传感器组件放入到预定深度，随所有装载该装置的船体在河道上移动，可实时采集河流水质数据，实现河流水质的实时、移动监测，再通过船联网水环境监测管理系统对河道上所有船舶的数据进行融合处理，从而解决监测范围有限，监测不及时，监测成本投入高等问题，实现流域水质预警和动态管理。

Description

一种船载可调采水深度的水环境监测装置

技术领域

本实用新型涉及水质监测装置技术领域，具体而言，涉及一种船载可调采水深度的水环境监测装置。

背景技术

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。长期以来，我国河流水环境监测主要以地面布固定点采样监测为主，由于流域河流干流长，污染源面积广、数量多，水质变动快等特点，采用传统的人工定点、定时取样测定的水质监测方法对河道中的水质进行监测，监测范围有限，宏观性、时效性较差，监测成本相对较高，无法完全满足流域水质预警和动态管理的要求。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种船载可调采水深度的水环境监测装置，通过安装在河道航行的船舶上，随所有装载该装置的船体在河道上移动，可实时采集河流水质数据，实现河流水质的实时、移动监测，再通过船联网水环境监测管理系统对河道上所有船舶的数据进行融合处理，从而解决监测范围有限，监测不及时，监测成本投入高等问题。

本实用新型是这样实现的：本实用新型提供一种船载可调采水深度的水环境监测装置，包括安装组件、深度调节组件和旋转组件，其中，安装组件安装在旋转组件上，深度调节组件安装在安装组件上，旋转组件实现深度调节组件上水质传感器组件的位置变换，进而实现水质传感器组件从船体上进入到河流中，也可从河流中进入到船体上，方便对水质传感器组件收纳和投放，深度调节组件实现水质传感器组件在河流中深度的调节，以便监测河流不同深度的水质，监测范围广。

所述安装组件包括第一固定板、第一支撑架和第二固定板，所述第一支撑架固定安装于所述第一固定板，所述第二固定板固定安装于所述第一支撑架远离所述第一固定板的一端。

所述深度调节组件设置于所述安装组件上，所述深度调节组件包括第一电机、第一转轴、转动辊、钢丝绳和水质传感器组件，所述第一电机固定安装于所述第一支撑架的一侧，所述第一转轴一端固定安装于所述第一电机，所述第一转轴的另一端转动连接于所述第一支撑架远离所述第一电机的一侧，所述转动辊固定安装于所述第一转轴，所述钢丝绳缠绕于所述转动辊，所述水质传感器组件设置于所述钢丝绳远离所述转动辊的一端。

所述旋转组件设置于所述安装组件的底端，所述旋转组件包括安装桶和第二电机，所述安装桶固定安装于船体上，所述第二电机固定安装于所述安装桶内部，所述第一固定板固定安装于所述第二电机，所述第一固定板设置于所述安装桶的外侧。

在本实用新型的一种实施例中，还包括支撑组件，所述支撑组件包括第二支撑架、第二转轴和计米器，所述第二支撑架固定安装于所述第一固定板，所述第二转轴转动连接于所述第二支撑架，所述钢丝绳传动连接与所述第二转轴，所述第二转轴的一端与所述计米器固定连接，所述计米器固定安装于所述第二支撑架的一侧。

在本实用新型的一种实施例中，所述第二固定板的顶端设置有太阳能发电组件，所述太阳能发电组件包括安装箱、太阳能电池板、控制器和蓄电池，所述安装箱固定安装于所述第二固定板的顶端，所述太阳能电池板固定安装于所述安装箱的顶端，所述控制器与所述控制器电性连接，所述蓄电池与所述控制器电性连接，所述控制器和所述蓄电池固定安装于所述第二固定板的顶端，所述控制器和所述蓄电池设置于所述安装箱的内部。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装箱的开口处铰接有箱门，所述箱门通过搭扣与所述安装箱固定连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱门的外侧固定有把手。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装桶的外圆柱上固定有第一限位块，所述第一限位块上开设有限位孔，所述第一固定板上螺接有限位螺栓，所述限位螺栓贯穿所述第一固定板，所述限位螺栓能够插接于所述限位孔。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装桶的外圆柱面上固定有第二限位块，所述第一固定板的底面固定有限位销，所述限位销设置于所述第一限位块和第二限位块之间。

在本实用新型的一种实施例中，所述限位孔的顶端开口处设置有倒角。

在本实用新型的一种实施例中，所述钢丝绳远离所述转动辊的一端固定有挂钩，所述水质传感器组件上固定有挂环，所述挂钩挂在所述挂环上。

在本实用新型的一种实施例中，所述水质传感器组件远离所述挂环的一端固定有配重块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，使用时，通过第二电机带动第一固定板旋转，进而第一固定板带动深度调节组件旋转，进而深度调节组件上的水质传感器组件随第一固定板旋转，进而水质传感器组件离开船体，然后启动第一电机，进而第一电机带动第一转轴旋转，进而第一转轴带动转动辊旋转，进而转动辊上的钢丝绳进行放线，进而钢丝绳端部的水质传感器组件进入到河流内并向下沉，水质传感器组件沉到预定深度后停止第一电机工作，进而水质传感器组件停止下沉，然后利用水质传感器组件对河流水质进行监测便可，整个装置可以安装在船体上，随船体在河面上移动，移动到预定位置后把水质传感器组件放入到预定深度，利用一个水质传感器组件可以监测河流任意位置的水质，提高监测范围，降低成本投入。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的水质传感器组件处于河面上方状态示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的水质传感器组件处于船体上方状态示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的深度调节组件结构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的旋转组件结构示意图；

图5为本实用新型实施方式提供的装置底端结构示意图；

图6为本实用新型实施方式提供的太阳能发电组件结构示意图。

图中：100-安装组件；110-第一固定板；120-第一支撑架；130-第二固定板；200-深度调节组件；210-第一电机；220-第一转轴；230-转动辊；240-钢丝绳；241-挂钩；242-挂环；250-水质传感器组件；251-配重块；300-旋转组件；310-安装桶；311-第一限位块；3111-限位孔；31111-倒角；312-限位螺栓；313-第二限位块；314-限位销；320-第二电机；400-支撑组件；410-第二支撑架；420-第二转轴；430-计米器；500-太阳能发电组件；510-安装箱；511-箱门；5111-把手；520-太阳能电池板；530-控制器；540-蓄电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种船载可调采水深度的水环境监测装置，包括安装组件100、深度调节组件200和旋转组件300，其中，安装组件100安装在旋转组件300上，深度调节组件200安装在安装组件100上，旋转组件300实现深度调节组件200上水质传感器组件250的位置变换，进而实现水质传感器组件250从船体上进入到河流中，也可从河流中进入到船体上，方便对水质传感器组件250收纳和投放，深度调节组件200实现水质传感器组件250在河流中深度的调节，以便监测河流不同深度的水质，监测范围广。

请参阅图2，安装组件100包括第一固定板110、第一支撑架120和第二固定板130，第一支撑架120通过焊接固定安装于第一固定板110，第二固定板130通过焊接固定安装于第一支撑架120远离第一固定板110的一端。

优选地，所述水质传感器组件250可以采用型号为ATM-W400的多参数水质实时监测传感器，当然也可以采用现有技术中其它类型的水质传感器。在所述第二固定板130的顶部设置有安装箱510，在所述安装箱510内设置有控制器530，所述水质传感器组件250与控制器电连接，控制器能够获取水质传感器组件250检测的参数。所述控制器采用型号为AT89C51，当然也可以采用现有技术中的其它类型的控制器。在所述安装箱510内还设置有蓄电池540，通过蓄电池540能够为控制器530等用电设备供电。

在所述控制器上还集成有无线网络模块，通过无线网络模块控制器能够将检测到数据发送到远程服务器便于工作人员能够远程查看数据，所述无线网络模块可以采用现有技术中的GPRS模块，具体型号可以为SIM800C。在控制器上还可以集成现有技术中的GPS模块，至少能够在水质传感器组件250检测到水质异常时能够记录此时的位置。

请参阅图3，深度调节组件200设置于安装组件100上，深度调节组件200包括第一电机210、第一转轴220、转动辊230、钢丝绳240和水质传感器组件250，第一电机210通过螺栓固定安装于第一支撑架120的一侧，第一转轴220一端固定安装于第一电机210的输出轴端部，第一转轴220的另一端通过轴承转动连接于第一支撑架120远离第一电机210的一侧，转动辊230通过键固定安装于第一转轴220，钢丝绳240缠绕于转动辊230，水质传感器组件250设置于钢丝绳240远离转动辊230的一端，实现对水质传感器组件250沉入水内深度的调节，进而实现对水质的监测。所述第一电机210与所述控制器530电连接。

请参阅图3，在本实用新型的一种实施例中，钢丝绳240远离转动辊230的一端固定有挂钩241，水质传感器组件250上固定有挂环242，挂钩241挂在挂环242上。通过挂钩241和挂环242的配合实现水质传感器组件250与钢丝绳240之间的连接，二者连接分离方便，提高工作效率，具体设置时，水质传感器组件250远离挂环242的一端固定有配重块251，增加水质传感器组件250的重量，使水质传感器组件250能够快速沉入水底。当然，所述配重块251也可以悬挂在挂钩241上。

请参阅图4，旋转组件300设置于安装组件100的底端，旋转组件300包括安装桶310和与控制器530电连接的第二电机320，安装桶310通过螺栓固定安装于船体上，第二电机320通过螺栓固定安装于安装桶310内部，第一固定板110固定安装于第二电机320的输出轴端部，第一固定板110设置于安装桶310的外侧上方，实现水质传感器组件250在第一固定板110的带动下旋转，进而实现水质传感器组件250与船体间的结合和分离，方便水质传感器组件250的收纳和投放。

请参阅图5，在本实用新型的一种实施例中，安装桶310的外圆柱上固定有第一限位块311，第一限位块311上开设有限位孔3111，第一固定板110上螺接有限位螺栓312，限位螺栓312贯穿第一固定板110，限位螺栓312能够插接于限位孔3111。安装桶310的外圆柱面上固定有第二限位块313，第一固定板110的底面固定有限位销314，限位销314设置于第一限位块311和第二限位块313之间，具体设置时，在限位孔3111的顶端开口处设置有倒角31111，方便限位螺栓312顺利插入到限位孔3111内。

请参阅图5，第一固定板110底面的限位销314随第一固定板110旋转，直至限位销314与安装桶310上的第一限位块311抵触，第一固定板110停止运动，此时水质传感器组件250离开船体移动河面的正上空，然后第二电机320停止工作，然后转动第一固定板110上的限位螺栓312，进而限位螺栓312贯穿第一固定板110并向下移动，直至限位螺栓312插入到第一限位块311上的限位孔3111内，进而第一限位块311实现对第一固定板110的限位、固定。监测完成后需要收回水质传感器组件250时，使第一电机210反转，进而第一电机210带动转动辊230对钢丝绳240进行收线，进而钢丝绳240向上拉动水质传感器组件250，直至其离开河面到达最顶端，然后向上转动限位螺栓312，直至限位螺栓312离开第一限位块311上的限位孔3111内，进而第一固定板110与第一限位块311分离，然后使第二电机320反向旋转，进而第一固定板110向船体内方向旋转，第一固定板110带动限位销314旋转，直至限位销314与第二限位块313抵触，此时第一固定板110带动水质传感器组件250进入到船体上方，然后打开挂钩241，把水质传感器组件250从挂钩241上取下即可。

请参阅图3，在本实用新型的一种实施例中，还包括支撑组件400，支撑组件400包括第二支撑架410、第二转轴420和与控制器530电连接的计米器430，第二支撑架410通过焊接固定安装于第一固定板110，第二转轴420通过轴承转动连接于第二支撑架410，钢丝绳240传动连接与第二转轴420，第二转轴420的一端与计米器430固定连接，计米器430通过螺钉固定安装于第二支撑架410的一侧，第二转轴420实现对钢丝绳240的支撑，提高钢丝绳240移动时的稳定性，计米器430实现对钢丝绳240移动距离进行测量，以便得知水质传感器组件250下沉深度。

请参阅图6，在本实用新型的一种实施例中，第二固定板130的顶端设置有太阳能发电组件500，太阳能发电组件500包括太阳能电池板520，太阳能电池板520固定安装于安装箱510的顶端，太阳能电池板520与蓄电池540电性连接，用以为蓄电池540充电。

请参阅图6，在本实用新型的一种实施例中，安装箱510的开口处铰接有箱门511，箱门511通过搭扣与安装箱510固定连接，箱门511的外侧固定有把手5111(如图5)，方便打开箱门511。

具体的，该船载水质监测装置的工作原理：使用时，把船开到河面预定的位置，然后把水质传感器组件250上的挂环242挂在钢丝绳240上的挂钩241上，进而实现水质传感器组件250与钢丝绳240的固定，然后通过第二电机320带动第一固定板110旋转，进而第一固定板110带动深度调节组件200旋转，进而深度调节组件200上的水质传感器组件250随第一固定板110旋转；

第一固定板110底面的限位销314随第一固定板110旋转，直至限位销314与安装桶310上的第一限位块311抵触，第一固定板110停止运动，此时水质传感器组件250离开船体移动河面的正上空，然后第二电机320停止工作，然后转动第一固定板110上的限位螺栓312，进而限位螺栓312贯穿第一固定板110并向下移动，直至限位螺栓312插入到第一限位块311上的限位孔3111内，进而第一限位块311实现对第一固定板110的限位、固定；

然后启动第一电机210，进而第一电机210带动第一转轴220旋转，进而第一转轴220带动转动辊230旋转，进而转动辊230实现对钢丝绳240放线，进而钢丝绳240端部的水质传感器组件250向下运动进入到水里，同时钢丝绳240与第二转轴420传动连接，钢丝绳240的移动驱动第二转轴420旋转，第二转轴420带动计米器430工作，进而计米器430显示钢丝绳240移动距离，进而得知水质传感器组件250下沉的深度，根据需要把水质传感器组件250下沉到预定深度，然后进行水质监测；

监测完成后需要收回水质传感器组件250时，使第一电机210反转，进而第一电机210带动转动辊230对钢丝绳240进行收线，进而钢丝绳240向上拉动水质传感器组件250，直至其离开河面到达最顶端，然后向上转动限位螺栓312，直至限位螺栓312离开第一限位块311上的限位孔3111内，进而第一固定板110与第一限位块311分离，然后使第二电机320反向旋转，进而第一固定板110向船体内方向旋转，第一固定板110带动限位销314旋转，直至限位销314与第二限位块313抵触，此时第一固定板110带动水质传感器组件250进入到船体上方，然后打开挂钩241，把水质传感器组件250从挂钩241上取下即可；

太阳能电池板520吸收阳光，把太阳能转化成电能，然后传递给控制器530，控制器530把电能转化成稳定的电能，然后把电能传递给蓄电池540，蓄电池540可以给第一电机210、第二电机320和计米器430供电。

需要说明的是第一电机210、第二电机320、计米器430和水质传感器组件250具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一电机210、第二电机320、计米器430和水质传感器组件250的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，包括

安装组件（100），所述安装组件（100）包括第一固定板（110）、第一支撑架（120）和第二固定板（130），所述第一支撑架（120）固定安装于所述第一固定板（110），所述第二固定板（130）固定安装于所述第一支撑架（120）远离所述第一固定板（110）的一端，在所述第二固定板（130）的上表面设置有安装箱（510），在所述安装箱（510）内设置有控制器（530）和蓄电池（540）；

深度调节组件（200），所述深度调节组件（200）设置于所述安装组件（100）上，所述深度调节组件（200）包括与控制器（530）电连接的第一电机（210）、第一转轴（220）、转动辊（230）、钢丝绳（240）和与所述控制器（530）电连接的水质传感器组件（250），所述第一电机（210）固定安装于所述第一支撑架（120）的一侧，所述第一转轴（220）一端固定安装于所述第一电机（210），所述第一转轴（220）的另一端转动连接于所述第一支撑架（120）远离所述第一电机（210）的一侧，所述转动辊（230）固定安装于所述第一转轴（220），所述钢丝绳（240）缠绕于所述转动辊（230），所述水质传感器组件（250）设置于所述钢丝绳（240）远离所述转动辊（230）的一端；

旋转组件（300），所述旋转组件（300）设置于所述安装组件（100）的底端，所述旋转组件（300）包括安装桶（310）和与控制器（530）电连接的第二电机（320），所述安装桶（310）固定安装于船体上，所述第二电机（320）固定安装于所述安装桶（310）内部，所述第一固定板（110）固定安装于所述第二电机（320），所述第一固定板（110）设置于所述安装桶（310）的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，还包括支撑组件（400），所述支撑组件（400）包括第二支撑架（410）、第二转轴（420）和计米器（430），所述第二支撑架（410）固定安装于所述第一固定板（110），所述第二转轴（420）转动连接于所述第二支撑架（410），所述钢丝绳（240）传动连接与所述第二转轴（420），所述第二转轴（420）的一端与所述计米器（430）固定连接，所述计米器（430）固定安装于所述第二支撑架（410）的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述第二固定板（130）的顶端设置有太阳能发电组件（500），所述太阳能发电组件（500）包括太阳能电池板（520），所述太阳能电池板（520）固定安装于所述安装箱（510）的顶端，所述太阳能电池板（520）与所述蓄电池电连接。

4.根据权利要求3所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述安装箱（510）的开口处铰接有箱门（511），所述箱门（511）通过搭扣与所述安装箱（510）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述箱门（511）的外侧固定有把手（5111）。

6.根据权利要求1所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述安装桶（310）的外圆柱上固定有第一限位块（311），所述第一限位块（311）上开设有限位孔（3111），所述第一固定板（110）上螺接有限位螺栓（312），所述限位螺栓（312）贯穿所述第一固定板（110），所述限位螺栓（312）能够插接于所述限位孔（3111）。

7.根据权利要求6所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述安装桶（310）的外圆柱面上固定有第二限位块（313），所述第一固定板（110）的底面固定有限位销（314），所述限位销（314）设置于所述第一限位块（311）和第二限位块（313）之间。

8.根据权利要求6所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述限位孔（3111）的顶端开口处设置有倒角（31111）。

9.根据权利要求1所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述钢丝绳（240）远离所述转动辊（230）的一端固定有挂钩（241），所述水质传感器组件（250）上固定有挂环（242），所述挂钩（241）挂在所述挂环（242）上。

10.根据权利要求9所述的一种船载可调采水深度的水环境监测装置，其特征在于，所述水质传感器组件（250）远离所述挂环（242）的一端固定有配重块（251）。

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