CN212872422U - 一种水质监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种水质监测装置，包括：漂浮件；取水组件，包括水泵，与漂浮件铰连接，用于下沉到要待检水域进行取样；连杆组件，包括若干顺次相连的连接杆，连杆组件的一端与取水组件铰连接；调节组件，用于固定于土体上，且与连杆组件的另一端相连接，用来调节取水组件在水体中的深度；水质检测组件，通过管道与水泵进行连接，用于对取样的水质进行检测，并获取水质参数；无线通信组件，与水质检测组件连接，用于与终端设备进行无线通信，以将水质参数发送至终端设备。本实用新型公开的水质监测装置，可以使取水组件适应不同水位，从而进行取样，便于进行水质分析，并可通过无线通信组件将水质参数传输给终端设备，以便实时掌握水质状况。

Description

一种水质监测装置

技术领域

本实用新型涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种水质监测装置。

背景技术

水质监测，是指通过对反映水质质量的指标进行测定，以确定水质的好坏。在一些河流湖泊水域中，需要经常进行水质监测，以确保该水域的地表自然水质状况。现阶段，在河流湖泊水质监测操作中，通常是人工前往水域监测点，在待测水域中取样，然后将水样带回实验室进行分析检测。水质采样时，多要借用船只去采集，既不方便又不安全。特别是对于水位变化较大的河流区域，为了能及时获取水质变化状况，则需要增加监测频次，以起到环境预警，由此以来，采用传统的水质采样手段，并将水样带回实验室分析则会造成监测效率低下，无法实时起到预警作用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种水质监测装置，可以根据水位变化，调节水质取样深度，并可实时进行水质监测并上传监测数据，方便实时远程掌握不同水位水质状况。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种水质监测装置，包括：

漂浮件，用于漂浮于水面；

取水组件，包括水泵，与所述漂浮件铰连接，用于下沉到要待检水域进行取样；

连杆组件，包括若干顺次相连的连接杆，连杆组件的一端与取水组件铰连接；

调节组件，用于固定于土体上，且与所述连杆组件的另一端相连接，用来调节取水组件在水体中的深度；

水质检测组件，通过管道与水泵进行连接，用于对取样的水质进行检测，并获取水质参数；

无线通信组件，与所述水质检测组件连接，用于与终端设备进行无线通信，以将所述水质参数发送至所述终端设备。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述漂浮件为至少一个浮球，所述浮球为中空结构。

进一步，优选的，所述取水组件还包括防护桶，水泵设置于防护桶内，防护桶的顶端与连杆组件的一端铰连接，防护桶侧壁上设置有过滤网孔。

进一步，优选的，所述连杆组件的两端分别设置有第一连接件及第二连接件，第一连接件与防护桶的顶端铰连接，第二连接件与调节组件铰连接。

进一步，优选的，所述连接杆为中空结构，第一连接件及第二连接件上分别设置有活动孔，所述管道设置与连接杆内，其一端穿过第一连接件上的活动孔与防护桶内的水泵相连接，另一端穿过第二连接件上的活动孔与水质检测组件相连接。

进一步，优选的，所述调节组件包括第一螺旋桩、第二螺旋桩、固定座、调节杆、筒套及直线轴承，所述第一螺旋桩的下端与土体竖直固定连接，第一螺旋桩的上端与筒套的底端铰连接，直线轴承固定设置在筒套的上端开口处，调节杆的一端与第二连接件铰连接，另一端沿直线轴承插入到筒套内，且调节杆位于筒套内的一端设置有限位件，固定座固定设置在靠近第二连接件一端所在的连接杆上，第二螺旋桩的下端与土体竖直固定连接，第二螺旋桩的上端与固定座铰连接。

进一步，优选的，所述水质检测组件包括监测箱，监测箱内设置有水质分析仪、单片机及蓄电池，监测箱外壁设置有太阳能模块，所述太阳能模块与蓄电池相连接，蓄电池与单片机相连接，单片机分别与水质分析仪及水泵相连接。

所述无线通信组件包括无线通信模块，无线通信模块设置在监测箱内，无线通信模块的输入端用与终接收终端设备的输出信号，无线通信模块的输出端与单片机相连接。

优选的，所述无线通信组件还包括天线装置，所述天线装置设置在检测箱顶部，且与无线通信模块的输入端相连接，用于向所述终端设备接收或发送信号。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的水质监测装置，通过设置漂浮件可使水泵沉入到水体中，通过连杆组件分别与水泵及调节组件相连接，使水泵在水平方向避免因水流冲刷造成位移，当待测水位高度发生变化时，水泵在漂浮件的带动下，驱动连杆组件绕调节组件转动，在保证水泵不发生水平位移的前提下，使水泵适应不同水位，从而抽取不同水位深度的水样，便于水质检测组件进行水质分析，分析后的水质参数可以通过无线通信组件传输给终端设备，以便实时掌握水质状况。

(2)通过连接杆设置为中空结构，方便将管道安装于连接杆内，避免管道被周围环境所损坏，同时使整个装置结构更加紧凑简洁。

(3)通过设置第一螺旋桩及第二螺旋桩，同时作用于土体中，使得调节组件通过连杆组件连接取水组件，稳定可靠，可承受一定水流推力，避免水流冲击对水泵造成冲刷。

(4)通过设置太阳能模块，可以实现实时供电，便于长期持续的对监测地点进行水质监测，避免搭建供电线路，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型公开的水质监测装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的取水组件与连杆组件的装配结构示意图；

图3为本实用新型公开水质监测装置使用状态示意图；

图4为图3中A处局部放大示意图；

图5为本实用新型水质检测组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，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，所描述的实施方式仅仅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做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。

如图1所示，结合图3，本实用新型实施例公开了一种水质监测装置，包括漂浮件1、取水组件2、连杆组件3、调节组件4、水质检测组件5及无线通信组件6，其中：

漂浮件1，用于漂浮在待监测水域的所在的水面上。

取水组件2，包括水泵20，与漂浮件1铰连接，在漂浮件1在水面浮力的作用下，水泵20下沉到要待检水域进行取样。

连杆组件3，包括若干顺次相连的连接杆31，连杆组件3的一端与取水组件2铰连接，若干连接杆31可拆卸进行连接组装，构成连杆组件3，用来调节连杆组件3的长度，便于连杆组件3的一端延伸到水面上并与取水组件2铰连接，用来对取水组件2在水面上进行约束。

调节组件4，用于固定于土体上，且与所述连杆组件3的另一端相连接，用来调节取水组件2在水体中的深度。通过调节组件4与连杆组件3相连接，可以对取水组件2在竖直方向进行约束，并使取水组件2随水位深度变化下，通过连杆组件3在调节组件4上的运动变化，保持取水组件2在竖直方向适应不同水位深度，且不发生水平方向位移。

水质检测组件5，通过管道与水泵20进行连接，用于对取样的水质进行检测，并获取水质参数。

无线通信组件6，与所述水质检测组件5连接，用于与终端设备进行无线通信，以将所述水质参数发送至所述终端设备。

采用上述技术方案，通过设置漂浮件1可使水泵20沉入到水体中，通过连杆组件3分别与水泵20及调节组件4相连接，使水泵20在水平方向避免因水流冲刷造成位移，当待测水位高度发生变化时，水泵20在漂浮件1的带动下，驱动连杆组件3在调节组件4上运动，在保证水泵20不发生水平位移的前提下，使水泵20适应不同水位，从而抽取不同水位深度的水样，便于水质检测组件5进行水质分析，分析后的水质参数可以通过无线通信组件6传输给终端设备，以便实时掌握水质状况。

本实用新型还通过如下技术方案进行实现。

在一实施方式中，参照附图2所示，漂浮件1为至少一个浮球，且浮球为中空结构。其材料可以是塑料、木头、橡胶等，当然也可以是其他材料，只要能漂浮在水面上即可，在此不对浮球做特殊限定。同时，为了降低浮球的重量，浮球设置为空心结构，进一步防止下沉，同时为了能够提供较大的浮力，浮球可以一个或多个。

在一实施方式中，取水组件2还包括防护桶21，水泵20设置于防护桶21内，防护桶21的顶端与连杆组件3的一端铰连接，防护桶21侧壁上设置有过滤网孔210。通过设置防护桶21，一方面起到对水泵20的防护，另一方面，通过防护桶21侧面设置过滤网孔210，可以阻止待测水体中的树叶、杂草等大粒径污染物被进入到防护桶21内，堵塞水泵20。同时防护桶21与连杆组件3的一端铰连接，当水位变化时，取水组件2在连杆组件3的带动下，随着取水组件2上升下降，可以驱动连杆组件3产生一定的转动，并作用到调节组件4上。

优选的，连杆组件3的两端分别设置有第一连接件32及第二连接件33，第一连接件32与防护桶21的顶端铰连接，第二连接件33与调节组件4铰连接。通过设置第一连接件32及第二连接件33方便多根连接杆31顺次连接拼装后，在两端分别安装第一连接件32及第二连接件33，方便第一连接件32与防护桶21铰连接，第二连接件33与调节组件4铰连接。同时，第一连接件32、第二连接件33与多根连接杆31之间也方便可拆卸连接。

作为一些优选实施方式，连接杆31为中空结构，第一连接件32及第二连接件33上分别设置有活动孔300，管道设置与连接杆31内，其一端穿过第一连接件32上的活动孔300与防护桶21内的水泵20相连接，另一端穿过第二连接件33上的活动孔300与水质检测组件5相连接。由此，通过连接杆31设置为中空结构，方便将管道安装于连接杆31内，避免管道被周围环境所损坏，同时使整个装置结构更加紧凑简洁。

在本实施例中，参照附图4所示，调节组件4包括第一螺旋桩41、第二螺旋桩42、固定座43、调节杆44、筒套45及直线轴承46，第一螺旋桩41的下端与土体竖直固定连接，第一螺旋桩41的上端与筒套45的底端铰连接，直线轴承46固定设置在筒套45的上端开口处，调节杆44的一端与第二连接件33铰连接，另一端沿直线轴承46插入到筒套45内，且调节杆44位于筒套45内的一端设置有限位件47，固定座43固定设置在靠近第二连接件33一端所在的连接杆31上，第二螺旋桩42的下端与土体200竖直固定连接，第二螺旋桩42的上端与固定座43铰连接。

采用上述技术方案，在具体实施时，将调节组件4与连杆组件3进行连接后，在待测水域附近的土体200上，将第一螺旋桩41及第二螺旋桩42分别竖直旋入土体200内，在连杆组件3的带动下，取水组件2通过漂浮件1沉入到水体内一定深度，取水组件2、连杆组件3及调节组件4在竖直平面内保持结构稳定。

当水位上升时，取水组件2在漂浮件1的浮力下，向上移动，由此，取水组件2通过与第一连接件32铰接带动连杆组件3旋转，连杆组件3绕第一螺旋桩41顶部为旋转点做顺时针旋转一定角度，连杆组件3通过第二连接件33带动调节杆44沿直线轴承46在筒套45内向下滑动一定行程，此时取水组件2、连杆组件3及调节组件4在竖直平面内仍然保持结构稳定。

当水位上升时，取水组件2在漂浮件1的浮力下，向下移动，由此，取水组件2通过与第一连接件32铰接带动连杆组件3旋转，连杆组件3绕第一螺旋桩41顶部为旋转点做逆时针旋转一定角度，连杆组件3通过第二连接件33带动调节杆44沿直线轴承46在筒套45内向上滑动一定行程，当调节杆44在筒套45内向上移动到最大行程时，通过限位件47与直线轴承46相抵接，来限制调节杆44脱出筒套45。此时取水组件2、连杆组件3及调节组件4在竖直平面内仍然保持结构稳定。

作为一些优选实施方式，参照附图5所示，水质检测组件5包括监测箱51，监测箱51内设置有水质分析仪52、单片机53及蓄电池54，监测箱51外壁设置有太阳能模块55，太阳能模块55与蓄电池54相连接，蓄电池54与单片机53相连接，单片机53分别与水质分析仪52及水泵20相连接。采用这样的技术方案，通过太阳能模块55可以为整个装置提供电能，太阳能模块55可以是薄膜太阳能电池，举例而言，可以是化合物薄膜太阳能电池，如：CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能电池或CdTe(碲化镉)薄膜太阳能电池等；当然还可以是其他材料的太阳能电池，例如，晶硅太阳能电池，举例而言，可以是单晶硅太阳能电池，也可以是多晶硅太阳能电池。当然还可以是其他类型的太阳能电池，在此不再一一列举。需要说明的是，太阳能电池的发电原理可参考现有技术中的太阳能电池工作原理，在此不再赘述。

通过太阳能模块55可以将电能存储到蓄电池54中，实现实时供电，便于长期持续的对监测地点进行水质监测，避免搭建供电线路，降低成本。

通过单片机53可以控制水泵20的取样时间、频次及取样量，同时通过单片机53还可以控制水质分析仪52在接收到水样后，自动进行水质参数分析。优选的，单片机53的型号为STM32系列的任一一款，水质分析仪52为市面上常见的型号，此处不做具体限制，需要说明的是，单片机53控制水泵20运转及启动水质分析仪52分析水质参数所采用的控制逻辑均为现有技术。

在本实施例中，无线通信组件6包括无线通信模块61，无线通信模块61可以是NB-IOT(窄带物联网)无线通讯模块，或LORA模块，还可以采用其它无线通信模块61，只要能与终端设备无线通信并传输数据即可，在此不再一一列举。无线通信模块61设置在监测箱51内，无线通信模块61的输入端用与终接收终端设备的输出信号，无线通信模块61的输出端与单片机53相连接。该终端设备可以是远程的服务器、个人计算机或手机等能够接收并存储数据的设备。通过终端设备发出信号，无线通信模块61在接收到信号后，将信号传输给单片机53，单片机53执行命令启动水泵20及水质分析仪52工作，同时水质分析仪52获取的水质参数可以通过无线通信模块61传输给终端设备，有利于实时回传水质参数，便于用户实时掌握水质状况，在水质异常时，可及时发出预警。

本实施方式的无线通信组件6还包括天线装置62，天线装置62设置在检测箱顶部，且与无线通信模块61的输入端相连接，用于向所述终端设备接收或发送信号。在此不对天线装置62的结构做特殊限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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 (9)

1.一种水质监测装置，其特征在于，包括：

漂浮件(1)，用于漂浮于水面；

取水组件(2)，包括水泵(20)，与所述漂浮件(1)铰连接，用于下沉到要待检水域进行取样；

连杆组件(3)，包括若干顺次相连的连接杆(31)，连杆组件(3)的一端与取水组件(2)铰连接；

调节组件(4)，用于固定于土体上，且与所述连杆组件(3)的另一端相连接，用来调节取水组件(2)在水体中的深度；

水质检测组件(5)，通过管道与水泵(20)进行连接，用于对取样的水质进行检测，并获取水质参数；

无线通信组件(6)，与所述水质检测组件(5)连接，用于与终端设备进行无线通信，以将所述水质参数发送至所述终端设备。

2.如权利要求1所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述漂浮件(1)为至少一个浮球，所述浮球为中空结构。

3.如权利要求1所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述取水组件(2)还包括防护桶(21)，水泵(20)设置于防护桶(21)内，防护桶(21)的顶端与连杆组件(3)的一端铰连接，防护桶(21)侧壁上设置有过滤网孔(210)。

4.如权利要求3所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述连杆组件(3)的两端分别设置有第一连接件(32)及第二连接件(33)，第一连接件(32)与防护桶(21)顶端铰连接，第二连接件(33)与调节组件(4)铰连接。

5.如权利要求4所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述连接杆(31)为中空结构，第一连接件(32)及第二连接件(33)上分别设置有活动孔(300)，所述管道设置与连接杆(31)内，其一端穿过第一连接件(32)上的活动孔(300)与防护桶(21)内的水泵(20)相连接，另一端穿过第二连接件(33)上的活动孔(300)与水质检测组件(5)相连接。

6.如权利要求4所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述调节组件(4)包括第一螺旋桩(41)、第二螺旋桩(42)、固定座(43)、调节杆(44)、筒套(45)及直线轴承(46)，所述第一螺旋桩(41)的下端与土体竖直固定连接，第一螺旋桩(41)的上端与筒套(45)的底端铰连接，直线轴承(46)固定设置在筒套(45)的上端开口处，调节杆(44)的一端与第二连接件(33)铰连接，另一端沿直线轴承(46)插入到筒套(45)内，且调节杆(44)位于筒套(45)内的一端设置有限位件(47)，固定座(43)固定设置在靠近第二连接件(33)一端所在的连接杆(31)上，第二螺旋桩(42)的下端与土体竖直固定连接，第二螺旋桩(42)的上端与固定座(43)铰连接。

7.如权利要求1所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述水质检测组件(5)包括监测箱(51)，监测箱(51)内设置有水质分析仪(52)、单片机(53)及蓄电池(54)，监测箱(51)外壁设置有太阳能模块，所述太阳能模块与蓄电池(54)相连接，蓄电池(54)与单片机(53)相连接，单片机(53)分别与水质分析仪(52)及水泵(20)相连接。

8.如权利要求7所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述无线通信组件(6)包括无线通信模块(61)，无线通信模块(61)设置在监测箱(51)内，无线通信模块(61)的输入端用与终接收终端设备的输出信号，无线通信模块(61)的输出端与单片机(53)相连接。

9.如权利要求8所述的一种水质监测装置，其特征在于：所述无线通信组件(6)还包括天线装置(62)，所述天线装置(62)设置在检测箱顶部，且与无线通信模块(61)的输入端相连接，用于向所述终端设备接收或发送信号。

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