CN216622358U - 水质监测装置和水质监测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种水质监测装置和水质监测系统，用以提升对水质进行监测的准确度和及时性。水质监测装置至少包括主控模块、光谱探测模块和传感器模块，其中：所述光谱探测模块用于发射光线照射被测水体，并且获取所述光线照射被测水体之后的光谱数据。所述主控模块用于从所述光谱探测模块接收所述光谱数据，并对所述光谱数据进行分析处理，获得所述被测水体的第一水质参数信息。所述传感器模块包括传感器固定架和至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器通过夹持件固定于所述传感器固定架上。
Description
技术领域
本申请涉及生态环境监控技术领域，尤其涉及一种水质监测装置和水质监测系统。
背景技术
随着近代工业的发展，在人们的生产和生活中化学物质的使用日益增多，化学物质排入工业用水、生活污水或突发事故用水后，等会引起水质突变，使水质生态环境受到严重破坏。水质实时自动监测技术是对水质污染溯源与防治的先进手段，是及时采取有效治理措施的主要依据，为保护水体环境、污染管理治理提供了重要的信息。
相关技术中在对地表的水质进行检测的过程中，常常仅在江河的岸边少量的监测点，通过向水流中投放特殊化学物质观察水质反映的方式测量，其中，该技术中，使用的监控设备一般都比较庞大且需要建设站房，不便移动和携带。且由于化学物质一般会存在有效的期限，故而需要专业人员固定周期的大批量更换化学试剂能，效率很低且很容易存在化学物质更换不及时的现象，从而导致无法准确及时的获知水质的变化情况。因此如何提升对水质进行监测的准确度、及时性和便捷性成为了急需考虑的问题。
实用新型内容
本申请提供一种水质监测装置和水质监测系统，至少用于提升对水质进行监测的准确度和及时性。
本申请第一方面，提供一种水质监测装置，所述水质监测装置至少包括主控模块、光谱探测模块和传感器模块，其中：
所述光谱探测模块用于发射光线照射被测水体，并且获取所述光线照射被测水体之后的光谱数据；
所述主控模块用于从所述光谱探测模块接收所述光谱数据，并对所述光谱数据进行分析处理，获得所述被测水体的第一水质参数信息；
所述传感器模块包括传感器固定架和至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器通过夹持件固定于所述传感器固定架上。
在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括浮体模块和装置底座；
所述浮体模块设置于所述装置底座上；
在利用所述水质监测装置对所述被测水体进行检测时，所述浮体模块用于使所述水质监测装置浮于所述被测水体的水面。
在一些实施方式中，所述光谱探测模块包括光谱探测器和设置于所述光谱探测器上的补光光源；
所述补光光源用于发射光线照射被测水体；
所述光谱探测器用于接收所述光线经所述被测水体反射或透射后的光信号，并将所述光信号转换为第一电信号作为所述光谱数据后发送给所述主控模块。
在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括第一清洁单元，所述第一清洁单元与所述装置底座连接；
所述第一清洁单元至少包括第一电机、电板刷、第一转轴；
所述电板刷与所述第一电机连接，所述第一电机驱动所述电板刷绕第一转轴转动，使所述电板刷在所述光谱探测器的镜头的面内旋转，以清洁所述光谱探测器的镜头的附着物。
在一些实施方式中，所述电板刷包括硅胶片、第一保护片和第二保护片；所述硅胶片的尺寸大于所述第一保护片，且所述硅胶片的尺寸大于所述第二保护片；
所述第一保护片和所述第二保护片，分别设置于所述硅胶片的两侧，且所述硅胶片分别与第一保护片和所述第二保护片粘接；
所述第二保护片的一侧边设置有转筒，所述硅胶片绕转筒旋转以清理探测器的镜头的附着物。
在一些实施方式中，所述夹持件与所述传感器固定架扣合时形成第一通孔；
所述传感器的第一端穿过所述第一通孔后固定于所述传感器固定架上，所述传感器的第二端固定于所述装置底座上。
在一些实施方式中，所述夹持件上设置有第一固定件；
所述传感器穿过所述第一通孔后，通过所述第一固定件将所述传感器固定于所述传感器固定架上。
在一些实施方式中，所述传感器固定架上设置有与所述夹持件对应的凹陷区；
所述夹持件与所述传感器固定架扣合时，所述夹持件和对应的所述凹陷区形成所述第一通孔。
在一些实施方式中，所述装置底座上设置有对应所述传感器的螺纹孔；
所述传感器的所述第二端通过所述螺纹孔固定于所述装置底座上。
在一些实施方式中，各个所述传感器的底部设置有第二清洁单元；
所述第二清洁单元至少包括第二电机、电机连杆、电刷主体、第二转轴和密封垫；所述第二电机通过所述电机连杆与电刷主体连接，通过所述密封垫和密封盖将所述第二电机密封在所述电刷主体的壳体里；
所述电刷主体上设置刷头，所述第二转轴通过所述密封垫下面的通孔与所述电刷主体连接，所述第二转轴将固定有所述刷头的电刷固定件连接在所述电刷主体上。
在一些实施方式中，所述刷头通过螺钉固定在两片所述电刷固定件中间；
所述第二转轴带动所述刷头转动，以通过所述刷头清扫所述传感器表面的附着物。
在一些实施方式中，所述刷头由硅胶材质制备；
所述刷头上设置有齿状结构，所述齿状结构用以清扫所述传感器表面的附着物。
在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括协控模块，所述协控模块与所述传感器模块连接；
所述传感器模块中的所述传感器用于对所述被测水体的水质关联信息进行检测，并将检测结果转化为第二电信号，并将所述第二电信号发送给所述协控模块；
所述协控模块用于对所述第二电信号进行分析，确定所述被测水体的第二水质参数信息。
在一些实施方式中，所述传感器包括水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、电导率传感器中的至少一种。
在一些实施方式中，所述传感器固定架包括固定架侧壁和固定架底座；
所述固定架侧壁为中空的圆柱结构的侧面，所述固定架侧壁上设置有一对或多对通槽；
所述固定架侧壁的一侧边缘和所述固定架底座固定。
在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括电源模块，所述主控模块和所述电源模块连接；且
所述主控模块对所述电源模块进行功耗控制管理。
在一些实施方式中，所述主控模块设置于主板上，所述主板设置于所述装置底座内部的圆柱空心结构中；
所述主板通过电连接件与所述传感器模块、所述光谱探测模块连接。
在一些实施方式中，所述浮体模块内部设置有圆形或其它形状的中空结构，所述主控模块置于所述中空结构内。
在一些实施方式中，所述浮体模块包括密封连接的浮体底板、浮体夹层和浮体顶板，所述浮体夹层中设置有悬浮材料；
所述浮体底板通过第二固定件与所述装置底座连接。
在一些实施方式中，所述浮体底板和所述浮体顶板通过限位机构和/或粘接物质进行密封连接。
在一些实施方式中，所述限位机构包括所述浮体顶板的外侧边缘上设置的凹槽和所述浮体底板的外侧边缘设置的与所述凹槽对应的凸起；
所述粘接物质包括胶体和熔化材质等中的至少一种。
在一些实施方式中，所述浮体顶板上还设置有太阳能板、定位及通讯模块和盖板；
所述盖板密封在所述太阳能板、定位及通讯模块的外侧，与所述浮体模块形成一个密封结构。
在一些实施方式中，所述浮体顶板上远离所述浮体底板的表面上设置有凹面区域；
所述太阳能板通过所述凹面区域固定在所述浮体顶板上。
在一些实施方式中，所述凹面区域中设置有至少一个限位元件，
所述至少一个限位元件中不同尺寸的限位元件用于将不同尺寸的太阳能板固定到所述浮体顶板上。
在一些实施方式中，所述水质监测装置包括整机保护壳，所述整机保护壳包括设置于所述装置底座的外侧的第一保护壳和设置于所述传感器模块的外侧的传感器保护壳；
所述整机保护壳的侧面设置有开槽，所述开槽用于被测水体的流动和/或附着物的流动；和/或，所述整机保护壳的底面设置有漏水口，所述漏水口用于被测水体的流动和/或附着物的流动。
在一些实施方式中，所述装置底座的下部设置有第二保护壳，所述第二保护壳用以保护所述传感器模块和所述光谱探测模块；
所述第二保护壳的侧壁上设置有一组或多组通槽。
在一些实施方式中，所述第二保护壳的底部表面设置有拉拽元件，所述拉拽元件通过螺母与所述第二保护壳固定连接，用以对所述第二保护壳进行拆卸；和/或
所述第二保护壳的上部表面设置有外壳连接件；所述外壳连接件与所述装置底座的内侧壁连接，插入到所述装置底座的内侧壁对应的插槽里并固定。
在一些实施方式中，所述第二保护壳的上部表面上还设置有装置顶盖；
所述传感器模块还包括传感器底座，所述传感器底座上还设置有探测器保护壳；
所述光谱探测模块的探测器主体和探测器底座设置在所述探测器保护壳的内部，所述探测器主体与所述传感器底座连接，并通过探测器连接件与所述装置顶盖连接。
在一些实施方式中，所述传感器底座与所述装置顶盖以扣合的方式彼此螺纹连接；
所述探测器主体设置于所述传感器底座与所述装置顶盖扣合的腔体内；
所述探测器主体穿过所述探测器保护壳，且所述探测器主体的一端伸出至所述探测器保护壳，用于检测所述被测水体的光谱数据。
本申请第二方面，提供一种水质监测系统，包括监测结果接收设备和本申请第一方面中任意一项所述的水质监测装置，所述水质监测装置还包括通讯模块。其中：
所述水质监测装置通过所述通讯模块，发送所述第一水质参数信息。
所述监测结果接收设备接收所述第一水质参数信息。
由于本申请采用所述技术方案，至少具有如下技术效果：
本申请公开的水质监测装置通过向被测水体中发射光线，并对该光线经被测水体折射或反射后的光信号进行光谱分析的方式，确定水质参数信息，第一方面，该过程中不需要花大量时间和精力向被测水体投入相关化学物质，故而可以提升对水质进行监测的效率和便捷性。
第二方面，光线的特性并不会随时间发生特性的改变，因此避免了相关技术中更换化学物质不及时而导致对水质进行监测的不及时的问题，故而本申请提供的水质监测装置可以提升对水质进行监控的及时性。
第三方面，本申请公开的水质监测装置中还包括传感器模块，可以通过各种类型的传感器对被测水体的相关水质参数进行更为全面的检测，提升了对水质进行监控的准确度。
附图说明
图1为本申请提供的一种水质监测装置的结构组成示意图；
图2为本申请提供的一种传感器模块的结构示意图；
图3为本申请提供的一种第二清洁单元的结构示意图；
图4为本申请提供的一种主板模块的结构示意图；
图5为本申请提供的一种浮体模块的结构示意图；
图6为本申请提供的一种保护壳的结构示意图；
图7为本申请提供的一种水质监测装置的各器件的连接关系示意图；
图8为本申请提供的一种组装后的水质监测装置的示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本申请提供的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式进行详细的说明。
下面对本申请提供的水质监测装置进行详细说明。
请参见图1，本申请提供一种水质监测装置，该水质监测装置至少包括主控模块10、光谱探测模块20和传感器模块30，其中：
光谱探测模块20用于发射光线照射被测水体，并且获取所述光线照射被测水体之后的光谱数据。
所述主控模块10用于从所述光谱探测模块20接收所述光谱数据，并对所述光谱数据进行分析处理，获得所述被测水体的第一水质参数信息。
所述水质监测装置还可以包括电源模块40，所述电源模块40用于给所述水质监测装置供电。此外，电源模块40可以但不局限于太阳能、电池、电量管中的至少一种电源，对电源模块40中的电源的具体类型和型号不做过多限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置。
作为一种实施例，所述主控模块10和所述电源模块40连接，且所述主控模块10对所述电源模块40进行功耗控制管理。
请参见图2，传感器模块30包括至少一个传感器，还包括传感器固定架301和分别用于固定所述至少一个传感器的夹持件302，其中，所述至少一个传感器分别通过一个夹持件302固定在所述传感器固定架301上。例如，多个夹持件302可以围绕传感器固定架301均匀分布地布置。这些夹持件302可以是彼此独立的，也可以选择构造成一体结构。
作为一种实施例，请继续参见图1，所述水质监测装置还包括浮体模块60和装置底座。所述浮体模块60设置于所述装置底座上。在利用所述水质监测装置对所述被测水体进行检测时，所述浮体模块60用于使所述水质监测装置浮于所述被测水体的水面。
以下对光谱探测模块20做进一步说明：
本申请光谱探测模块20可以实时发射光线，也可以周期性发射光线，本申请对光谱探测模块20发射光线的时间周期和频率均不做过多设置，本领域的技术人员可根据实际需求设置。此外本申请对光谱探测模块20发射光线的方向不做限定，如光谱探测模块20可以在多个方向(如可以但不局限于在360度中均分的12个或36个方向)上均发射光线。
应当说明的是，本申请对所述光线的具体类型和频段不做限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如将所述光线设置为红外线、紫外线、超声波或微波中的一种或多种均可。
作为一种实施例，为了提升对水质进行监测的准确度，请继续参见图1，光谱探测模块20可以包括光谱探测器201和补光光源202，其中补光光源202例如设置于所述光谱探测器201上。所述补光光源202用于发射光线照射被测水体。光谱探测器201用于接收所述光线经所述被测水体反射或折射后的光信号，并将所述光信号转换为第一电信号，将第一电信号作为光谱数据发送给主控模块10。
作为一种实施例，为了进一步提升对水质进行监测的准确度，补光光源202还可以以旋转的方式按照设定频率发射光线，如此便可以实现在一个旋转周期内，实现向多个方向发射光线，进而光谱探测器201可以接收多个方向上返回的光信号，从而对不同方向的光信号进行光谱分析，以获得多个方向的水质参数信息，提升了监测的水质参数信息的准确度。
作为一种实施例，所述水质监测装置还包括第一清洁单元70，所述第一清洁单元70与所述水质监测装置的装置底座连接。所述第一清洁单元70至少包括第一电机、电板刷、第一转轴。所述电板刷与所述第一电机连接，所述第一电机驱动所述电板刷绕第一转轴转动，使所述电板刷在所述光谱探测器201的镜头的面内旋转，以清洁所述光谱探测器201的镜头的附着物。
作为一种实施例，第一清洁单元70中的电板刷包括硅胶片、第一保护片和第二保护片。所述硅胶片的尺寸大于所述第一保护片，且所述硅胶片的尺寸大于所述第二保护片。所述第一保护片和所述第二保护片分别设置于所述硅胶片的两侧，且所述硅胶片分别与第一保护片和所述第二保护片粘接。所述第二保护片的一侧边设置有转筒，所述硅胶片绕转筒旋转以清理探测器的镜头的附着物。其中，对所述硅胶片的尺寸的具体值不做限定，对第一保护片和第二保护片的尺寸也不做限定，其中，第一保护片的尺寸和第二保护片的尺寸可以相同也可以不同。
以下对上述传感器模块30做进一步说明：
请继续参见图2，所述夹持件302与所述传感器固定架301扣合时形成第一通孔303。所述传感器的第一端穿过所述第一通孔303后固定于所述传感器固定架301上，所述传感器的第二端固定于所述装置底座上。进一步地，所述水质监测装置的装置底座上设置有对应所述传感器的螺纹孔，所述传感器的所述第二端通过所述螺纹孔固定于所述装置底座上。
作为一种实施例，每个夹持件302上可以设置第一固定件304。所述传感器穿过所述第一通孔303后，通过所述第一固定件304将所述传感器固定于所述传感器固定架301上。请继续参见图2，上述第一固定件304可以但不局限于是螺孔等能够将所述夹持件302紧固在所述传感器固定架301上的紧固机构。
作为一种实施例，所述传感器固定架301上构造有与所述夹持件302对应的凹陷区305。所述夹持件302与所述传感器固定架301扣合时，所述夹持件302和对应的所述凹陷区305形成所述第一通孔303。
请继续参见图2，作为一种实施例，所述传感器固定架301包括固定架侧壁306和固定架底座307。所述固定架侧壁306为中空的圆柱结构的侧面，所述固定架侧壁306上设置有一对或多对通槽308。所述固定架侧壁306的一侧边缘和所述固定架底座307固定。
作为一种实施例，请参见图3，各个所述传感器的底部设置有第二清洁单元。所述第二清洁单元至少包括第二电机3001、电机连杆3002、电刷主体3003、第二转轴3004和密封垫3005。所述第二电机3001通过所述电机连杆3002与电刷主体3003连接，通过所述密封垫3005和密封盖将所述第二电机3001密封在所述电刷主体3003的壳体里。
所述电刷主体3003上设置刷头3006，所述第二转轴3004通过所述密封垫3005下面的通孔与所述电刷主体3003连接，所述第二转轴3004将固定有所述刷头3006的电刷固定件3007连接在所述电刷主体3003上。
作为一种实施例，所述刷头3006通过螺钉固定在两片所述电刷固定件3007中间。所述第二转轴3004带动所述刷头3006转动，以通过所述刷头3006清扫所述传感器表面的附着物。
作为一种实施例，所述刷头3006由硅胶材质制备。所述刷头3006上设置有齿状结构3008，所述齿状结构3008用以清扫所述传感器表面的附着物。
作为一种实施例，所述传感器包括水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、电导率传感器中的至少一种。
进一步地，请继续参见图1，所述水质监测装置还包括协控模块50，所述协控模块50与所述传感器模块30连接。所述传感器模块30中的所述传感器用于对所述被测水体的水质关联信息进行检测，并将检测结果转化为第二电信号，并将所述第二电信号发送给所述协控模块50。所述协控模块50用于对所述第二电信号进行分析，确定所述被测水体的第二水质参数信息。
作为一种实施例，本申请提供一种主板模块。参见图4，所述水质监测装置的装置底座内部设置圆柱空心结构。所述主控模块10设置于主板401上，所述主板401设置于所述装置底座内部的圆柱空心结构中。所述主板401通过电连接件与所述传感器模块30、所述光谱探测模块20、所述电源模块40连接。其中，对所述电连接件的具体结构不做限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如所述电连接件可以但不局限于包括图4中示意出的引线装置402。
此外，主板401上还可以包括主板底座403和用以保护主板401的主板保护壳404。
以下对浮体模块60做进一步说明，所述浮体模块60内部设置有圆形或其它形状的中空结构，所述主控模块10(即主板组件)置于所述中空结构内。
作为一种实施例，请参见图5，为了更好的平衡水质监测装置的重力，所述浮体模块60包括密封连接的浮体底板、浮体夹层和浮体顶板，其中浮体夹层设置并夹在浮体底板和浮体顶板之间，并且所述浮体夹层中设置有悬浮材料。在此，浮体顶板也设置作为浮体模块的盖板。所述浮体底板通过第二固定件与所述水质监测装置的装置底座连接。其中，对所述第二固定件不做过多限定，本领域的技术人员灵活设置，如可以但不局限于将第二固定件设置为螺钉，进而通过该螺钉将浮体底板固定于装置底座上。
本申请对所述悬浮材料的具体材质不做限定，悬浮材料只要是密度低于被测水体的密度的材料即可，如可以但不局限于将防水泡沫或密封气体中的至少一种物质作为所述悬浮材料。
作为一种实施例，所述浮体底板和所述浮体顶板通过限位机构和/或粘接物质进行密封连接。具体地，浮体底板和浮体顶板可以通过第一限位机构进行密封连接。其中，所述第一限位机构可以包括卡槽和与卡槽对应的凸起，其中，卡槽设置于浮体底板上且凸起设置于浮体顶板上，或者卡槽设置于浮体顶板上且凸起设置于浮体底板上。所述第二限位机构还可以是第一螺钉和与第一螺钉对应的第一螺孔，其中，第一螺钉设置于浮体顶板上且第一螺孔设置于浮体底板上，或者第一螺钉设置于浮体底板且第一螺孔设置于浮体顶板上。
作为一种实施例，所述浮体底板和所述浮体顶板还可以通过粘接物质进行密封连接，所述粘接物质包括胶体和熔化材质等中的至少一种。
作为一种实施例，浮体底板和浮体顶板还可以在通过第二限位机构扣合后，利用粘接物质进行密封连接。所述第二限位机构可以包括浮体顶板的外侧边缘上设置的凹槽，和浮体底板的外侧边缘设置的与所述凹槽对应的凸起。所述粘接物质包括胶体和熔化材质等中的至少一种。
作为一种实施例，请继续参见图5，所述浮体顶板上还可以设置有太阳能板、定位通讯模块和所述水质监测装置的盖板504。所述盖板504密封在所述太阳能板、定位及通讯模块的外侧，与所述浮体模块60形成一个密封结构。
可选地，也参见图5，所述水质监测装置可以由盖板504及下盖板505密封形成一个密封空腔，所述主板401、太阳能板、定位及通讯模块可以设置在所述密封空腔内。此在，在所述密封空腔内还可以设置所述浮体模块，其例如通过螺钉固定在所述装置底座上。
作为一种实施例，所述浮体顶板上远离所述浮体底板的表面上设置有凹面区域，所述太阳能板通过所述凹面区域固定在所述浮体顶板上。
进一步地，所述凹面区域中设置有至少一个限位元件，尤其是多个不同尺寸的限位元件，用于将不同尺寸的太阳能板固定到所述凹面区域中。其中对所述凹面区域中的限位元件的具体数量不做限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置。对所述凹面区域中的限位元件的具体形式也不做限定，本领域的技术人员可根据实际需求设置，如可以但不局限于将所述凹面区域中的限位元件设置为凹槽等。
作为一种实施例，请参见图6，所述水质监测装置包括整机保护壳601，所述整机保护壳包括设置于所述装置底座的外侧的第一保护壳和设置于所述传感器模块的外侧的传感器保护壳。
所述整机保护壳601的侧面设置有开槽602，所述开槽602用于被测水体的流动和/或附着物的流动，和/或所述整机保护壳601的底面设置有漏水口，所述漏水口用于被测水体的流动和/或附着物的流动。
作为一种实施例，所述装置底座的下部设置有第二保护壳，所述第二保护壳用以保护所述传感器模块30和所述光谱探测模块20。所述第二保护壳的侧壁上设置有一组或多组通槽。
作为一种实施例，请继续参见图6，所述第二保护壳的底部表面设置有拉拽元件(如可以但不局限于包括图中示意出的拉环603)，所述拉拽元件可以通过螺母与所述第二保护壳固定连接，用以对所述第二保护壳进行拆卸。
可选地，所述第二保护壳的上部表面设置有外壳连接件604。所述外壳连接件604与所述装置底座的内侧壁连接，插入到所述装置底座的内侧壁对应的插槽里，并用例如螺钉固定。
作为一种实施例，请参见图7，所述第二保护壳的上部表面上还设置有装置顶盖701。所述传感器模块还包括传感器底座702，所述传感器底座702上还设置有探测器保护壳703。
所述光谱探测模块20的探测器主体704(即上述光谱探测器201)和探测器底座705设置在所述探测器保护壳703的内部，所述探测器主体704与所述传感器底座702连接，并通过探测器连接件706与所述装置顶盖701连接。
作为一种实施例，请继续参见图7，所述传感器底座702与所述装置顶盖701以扣合的方式彼此螺纹连接。所述探测器主体704设置于所述传感器底座702与所述装置顶盖701扣合的腔体内。所述探测器主体704穿过所述探测器保护壳703，且所述探测器主体704的一端(即图中示意出的探测器镜头模组707)伸出所述探测器保护壳703，用于检测所述被测水体的光谱数据。此外，所述电刷头708设置在所述探测器镜头模组707的表面，用以清理所述探测器镜头模组的镜头表面的附着物。此外，所述传感器通过螺纹孔709与传感器底座702连接。且所述传感器底座702上还设置有固定底座螺母710。
为便于理解，请参见图8，此处给出一个组装后的水质监测装置的示意图，，上部801中包含所述浮体模块60，下部802中包含光谱探测模块20和传感器模块30。使用该水质监测装置用于对所述被测水体进行监测时，所述上部801漂浮于被测水体的水面，所述下部802置于所述被测水体的水面之下。
基于相同构思，本申请还提供一种水质监测系统，该水质监测系统包括监测结果接收设备和所述任意一种的水质监测装置，其中所述水质监测装置还包括通讯模块。所述水质监测装置通过所述通讯模块，发送所述第一水质参数信息。所述监测结果接收设备接收所述第一水质参数信息。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (30)
1.一种水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置至少包括主控模块、光谱探测模块和传感器模块，其中：
所述光谱探测模块用于发射光线照射被测水体，并且获取所述光线照射被测水体之后的光谱数据；
所述主控模块用于从所述光谱探测模块接收所述光谱数据，并对所述光谱数据进行分析处理，获得所述被测水体的第一水质参数信息；
所述传感器模块包括传感器固定架和至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器通过夹持件固定于所述传感器固定架上，所述夹持件与所述传感器固定架扣合时形成第一通孔，所述传感器的第一端穿过所述第一通孔后固定于所述传感器固定架上。
2.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置还包括浮体模块和装置底座；
所述浮体模块设置于所述装置底座上；
在利用所述水质监测装置对所述被测水体进行检测时，所述浮体模块用于使所述水质监测装置浮于所述被测水体的水面。
3.如权利要求2所述的水质监测装置，其特征在于，所述光谱探测模块包括光谱探测器和设置于所述光谱探测器上的补光光源；
所述补光光源用于发射光线照射被测水体；
所述光谱探测器用于接收所述光线经所述被测水体反射或透射后的光信号，并将所述光信号转换为第一电信号作为所述光谱数据后发送给所述主控模块。
4.如权利要求3所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置还包括第一清洁单元，所述第一清洁单元与所述装置底座连接；
所述第一清洁单元至少包括第一电机、电板刷、第一转轴；
所述电板刷与所述第一电机连接，所述第一电机驱动所述电板刷绕第一转轴转动，使所述电板刷在所述光谱探测器的镜头的面内旋转，以清洁所述光谱探测器的镜头的附着物。
5.如权利要求4所述的水质监测装置，其特征在于，所述电板刷包括硅胶片、第一保护片和第二保护片；所述硅胶片的尺寸大于所述第一保护片，且所述硅胶片的尺寸大于所述第二保护片；
所述第一保护片和所述第二保护片，分别设置于所述硅胶片的两侧，且所述硅胶片分别与第一保护片和所述第二保护片粘接；
所述第二保护片的一侧边设置有转筒，所述硅胶片绕转筒旋转以清理探测器的镜头的附着物。
6.如权利要求2所述的水质监测装置，其特征在于，所述传感器的第二端固定于所述装置底座上。
7.如权利要求6所述的水质监测装置，其特征在于，
所述夹持件上设置有第一固定件；
所述传感器穿过所述第一通孔后，通过所述第一固定件将所述传感器固定于所述传感器固定架上。
8.如权利要求6所述的水质监测装置，其特征在于，所述传感器固定架上设置有与所述夹持件对应的凹陷区；
所述夹持件与所述传感器固定架扣合时，所述夹持件和对应的所述凹陷区形成所述第一通孔。
9.如权利要求6所述的水质监测装置，其特征在于，所述装置底座上设置有对应所述传感器的螺纹孔；
所述传感器的所述第二端通过所述螺纹孔固定于所述装置底座上。
10.如权利要求6所述的水质监测装置，其特征在于，各个所述传感器的底部设置有第二清洁单元；
所述第二清洁单元至少包括第二电机、电机连杆、电刷主体、第二转轴和密封垫；所述第二电机通过所述电机连杆与电刷主体连接，通过所述密封垫和密封盖将所述第二电机密封在所述电刷主体的壳体里；
所述电刷主体上设置刷头，所述第二转轴通过所述密封垫下面的通孔与所述电刷主体连接，所述第二转轴将固定有所述刷头的电刷固定件连接在所述电刷主体上。
11.如权利要求10所述的水质监测装置，其特征在于，
所述刷头通过螺钉固定在两片所述电刷固定件中间；
所述第二转轴带动所述刷头转动，以通过所述刷头清扫所述传感器表面的附着物。
12.如权利要求11所述的水质监测装置，其特征在于，所述刷头由硅胶材质制备；
所述刷头上设置有齿状结构，所述齿状结构用以清扫所述传感器表面的附着物。
13.如权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置还包括协控模块，所述协控模块与所述传感器模块连接；
所述传感器模块中的所述传感器用于对所述被测水体的水质关联信息进行检测，并将检测结果转化为第二电信号，并将所述第二电信号发送给所述协控模块；
所述协控模块用于对所述第二电信号进行分析，确定所述被测水体的第二水质参数信息。
14.如权利要求1-13中任一项所述的水质监测装置，其特征在于，所述传感器包括水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、电导率传感器中的至少一种。
15.如权利要求1-13中任一项所述的水质监测装置，其特征在于，所述传感器固定架包括固定架侧壁和固定架底座；
所述固定架侧壁为中空的圆柱结构的侧面，所述固定架侧壁上设置有一对或多对通槽；
所述固定架侧壁的一侧边缘和所述固定架底座固定。
16.如权利要求1-13中任一项所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置还包括电源模块，所述主控模块和所述电源模块连接；且
所述主控模块对所述电源模块进行功耗控制管理。
17.如权利要求2-13中任一项所述的水质监测装置，其特征在于，
所述主控模块设置于主板上，所述主板设置于所述装置底座内部的圆柱空心结构中；
所述主板通过电连接件与所述传感器模块、所述光谱探测模块连接。
18.如权利要求2所述的水质监测装置，其特征在于，
所述浮体模块内部设置有圆形的中空结构，所述主控模块置于所述中空结构内。
19.如权利要求2或18所述的水质监测装置，其特征在于，所述浮体模块包括密封连接的浮体底板、浮体夹层和浮体顶板，所述浮体夹层中设置有悬浮材料；
所述浮体底板通过第二固定件与所述装置底座连接。
20.如权利要求19所述的水质监测装置，其特征在于，所述浮体底板和所述浮体顶板通过限位机构和/或粘接物质进行密封连接。
21.如权利要求20所述的水质监测装置，其特征在于，
所述限位机构包括所述浮体顶板的外侧边缘上设置的凹槽和所述浮体底板的外侧边缘设置的与所述凹槽对应的凸起；
所述粘接物质包括胶体或熔化材质。
22.如权利要求19所述的水质监测装置，其特征在于，所述浮体顶板上还设置有太阳能板、定位及通讯模块和盖板；
所述盖板密封在所述太阳能板、定位及通讯模块的外侧，与所述浮体模块形成一个密封结构。
23.如权利要求22所述的水质监测装置，其特征在于，
所述浮体顶板上远离所述浮体底板的表面上设置有凹面区域；
所述太阳能板通过所述凹面区域固定在所述浮体顶板上。
24.如权利要求23所述的水质监测装置，其特征在于，
所述凹面区域中设置有至少一个限位元件，
所述至少一个限位元件中不同尺寸的限位元件用于将不同尺寸的太阳能板固定到所述浮体顶板上。
25.如权利要求2所述的水质监测装置，其特征在于，
所述水质监测装置包括整机保护壳，所述整机保护壳包括设置于所述装置底座的外侧的第一保护壳和设置于所述传感器模块的外侧的传感器保护壳；
所述整机保护壳的侧面设置有开槽，所述开槽用于被测水体的流动和/或附着物的流动；和/或所述整机保护壳的底面设置有漏水口，所述漏水口用于被测水体的流动和/或附着物的流动。
26.如权利要求2或25所述的水质监测装置，其特征在于，
所述装置底座的下部设置有第二保护壳，所述第二保护壳用以保护所述传感器模块和所述光谱探测模块；
所述第二保护壳的侧壁上设置有一组或多组通槽。
27.如权利要求26所述的水质监测装置，其特征在于，
所述第二保护壳的底部表面设置有拉拽元件，所述拉拽元件通过螺母与所述第二保护壳固定连接，用以对所述第二保护壳进行拆卸；和/或
所述第二保护壳的上部表面设置有外壳连接件；所述外壳连接件与所述装置底座的内侧壁连接，插入到所述装置底座的内侧壁对应的插槽里并固定。
28.如权利要求26所述的水质监测装置，其特征在于，所述第二保护壳的上部表面上还设置有装置顶盖；
所述传感器模块还包括传感器底座，所述传感器底座上还设置有探测器保护壳；
所述光谱探测模块的探测器主体和探测器底座设置在所述探测器保护壳的内部，所述探测器主体与所述传感器底座连接，并通过探测器连接件与所述装置顶盖连接。
29.如权利要求28所述的水质监测装置，其特征在于，所述传感器底座与所述装置顶盖以扣合的方式彼此螺纹连接；
所述探测器主体设置于所述传感器底座与所述装置顶盖扣合的腔体内；
所述探测器主体穿过所述探测器保护壳，且所述探测器主体的一端伸出至所述探测器保护壳，用于检测所述被测水体的光谱数据。
30.一种水质监测系统，其特征在于，包括监测结果接收设备和权利要求1-29中任意一项所述的水质监测装置，所述水质监测装置还包括通讯模块；其中：
所述水质监测装置通过所述通讯模块，发送所述第一水质参数信息；
所述监测结果接收设备接收所述第一水质参数信息。
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