CN111443179A - 一种能够防生物附着的河流环境监测设备及清理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够防生物附着的河流环境监测设备及清理方法，涉及环境监测设备领域，该能够防生物附着的河流环境监测设备，包括中央贯通的浮盘、圆柱、浮标本体、刮刀、齿条、钢丝、基座、马达齿轮、诱饵仓和水质检测探头。该能够防生物附着的河流环境监测设备，借助诱饵仓、插块和弹性片，起到诱导作用。使得诱饵仓下沉时带走一部分河螺。借助电推杆、遮挡条将缠绕浮标本体的水草撑开，使水草松动能够下滑。再通过齿轮、齿条、马达配合，令齿条下降推动刮刀，同时齿条带动浮标本体上升。使得刮刀将残留的河螺以及水草刮下。从而实现清理的效果。避免河中生物附着在浮标表面导致整个装置下沉，使得整个装置不能正常工作。

Description

一种能够防生物附着的河流环境监测设备及清理方法

技术领域

本发明涉及环境监测设备技术领域，具体为一种能够防生物附着的河流环境监测设备及清理方法。

背景技术

我国的河流众多，现在许多的自来水厂的取水口都是在河流之中，所以河流的水质检测直接关系到广大人民群众的用水安全，为了保护水环境，必须加强对河流环境监测。

如在中国专利网中已经公开了“一种高落差极限水位河流的水质在线检测浮标站”，专利号为201710705587.X。上述装置包括浮标本体和探头井，探头井内设置有水质检测探头。工作时，将整个浮标本体放在水中，借助浮力整个装置漂浮在河面。探头进浸泡在水中，水质检测探头对河流水质进行检测。

但上述装置仍存在一些不足之处，大多数河流中长有河螺和水草，由于上述装置长期浸泡在河流中，故浸入水下部分表面会附着有河螺，且部分水草也会缠在装置下方。这样不仅增加了整个装置的重量，进一步导致整个装置沉入水下。且附着在装置表面的河螺以及水草可能会将检测端挡住，导致整个装置无法进行检测。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够防生物附着的河流环境监测设备及清理方法，解决了上述背景技术中河流环境检测设备长期浸泡在河中，河中生物附着在其表面，进而导致整个装置不能正常工作的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种能够防生物附着的河流环境监测设备，包括中央贯通的浮盘、圆柱、浮标本体、刮刀、齿条、钢丝、基座、马达齿轮、诱饵仓和水质检测探头，所述圆柱设在浮盘中央处，浮标本体设在浮盘底部，浮标本体与圆柱处于同一轴线上，浮标本体表面设有刮刀，刮刀能够沿浮标本体表面上下滑动，所述浮标本体内开设有腔室，水质检测探头位于腔室内，浮标本体表面等距离开设有与腔室相通的通槽，浮标本体能够伸入圆柱内，所述圆柱顶部开设有气孔，所述齿条等距离竖直布置在圆柱内，齿条与圆柱滑动配合，齿条下端与刮刀连接，圆柱开设有导线槽，钢丝位于导线槽内，钢丝与齿条一一对应，所述齿条上端通过钢丝与浮标本体顶部连接，浮盘开设有存储槽，基座与齿条一一对应，基座设在存储槽内，基座与马达连接，马达传动轴与齿轮连接，齿轮与齿条啮合，浮标本体内设有单片机，单片机用于控制各个电子连接工作，浮标本体底部连接有诱饵仓。

优选的，所述圆柱顶部连接有电线，电线连接有电源本体，电源本***于河流岸边，电源本体为太阳能发电机。

优选的，所述浮标本体四周设有遮挡条，遮挡条位于通槽内，遮挡条两端分别连接有电推杆，电推杆远离遮挡条一端伸入浮标本体内。

优选的，所述诱饵仓四周开设有与内部连通的孔洞，诱饵仓内设有饵料，诱饵仓顶部连接有插块，插块两侧分别连接有弹性片，插块能够伸入浮标本体内，浮标本体底部开设有与插块相适配的T型槽，诱饵仓一侧连接有涤纶绳，涤纶绳远离诱饵仓一端与浮标本体底部连接。

优选的，所述浮盘底部连接有浮板，浮盘底部连接有气囊圈，浮板与气囊圈为同心圆设置。

优选的，所述浮盘顶部带有坡度，整个浮盘横截面呈圆台型，浮盘坡面便于雨水滑落。

一种能够防生物附着的河流环境监测设备清理方法：

S1，将整个装置放在水面，借助水的浮力令浮盘漂浮在水面，整个浮标本体浸入水中，随着使用时间增长，浮标本体表面会慢慢附着有河螺，或者水草槽缠绕住浮标本体。

S2，由于浮标本体底部有诱饵仓，诱饵仓内存放有饵料，故原本吸附在浮标本体表面的河螺会逐渐往诱饵仓靠近，当诱饵仓表面吸附的河螺达到一定数量，诱饵仓顶部插块两侧的弹性片无法支撑，弹性片形变弯曲使得插块脱离浮标本体，诱饵仓整体带着河螺下沉远离浮标本体。

S3，单片机控制浮标本体内的伸长，带动从浮标本体的通槽内顶出，顶出令整个浮标本体直径增大，从而将缠绕浮标本体的水草撑开，令水草与浮标本体表面存在空隙，使得水草能够向下滑出。

S4，之后再控制收缩，令重新缩入通槽内，单片机控制马达转动，马达带动齿轮，齿轮带动齿条向下移动，同时齿条下移过程中推动刮刀，齿条向下移动过程牵动钢丝，钢丝拽动浮标本体向上移动，令浮标本体伸入圆柱内。

S5,刮刀沿浮标本体表面向下移动，刮刀移动过程中将吸附在浮标本体表面剩余的河螺以及水草刮下。

(三)有益效果

本发明提供了一种能够防生物附着的河流环境监测设备及清理方法。具备以下有益效果：

1、该能够防生物附着的河流环境监测设备，借助诱饵仓、插块和弹性片，吸引附着在浮标本体表面的河螺，起到诱导作用。使得诱饵仓下沉时带走一部分河螺。借助电推杆、遮挡条将缠绕浮标本体的水草撑开，使水草松动能够下滑。再通过齿轮、齿条、马达配合，令齿条下降推动刮刀，同时齿条带动浮标本体上升。使得刮刀将残留的河螺以及水草刮下。从而实现清理的效果。避免河中生物附着在浮标表面导致整个装置下沉，使得整个装置不能正常工作。

附图说明

图1为本发明结构展示图；

图2为本发明内部结构工作状态图；

图3为本发明浮标本体结构示意图；

图4为本发明局部结构展示图；

图5为本发明浮标本体结构剖视图；

图6为本发明诱饵仓结构示意图；

图7为本发明浮盘结构示意图；

图8为本发明结构工作示意图。

图中：1浮盘、2圆柱、21气孔、22导线槽、3浮标本体、31腔室、32通槽、33T型槽、34电推杆、35遮挡条、4刮刀、5齿条、6钢丝、7基座、8马达、9齿轮、10诱饵仓、101饵料、102插块、103弹性片、104涤纶绳、11单片机、12水质检测探头、13存储槽、14浮板、15气囊圈、16电线、17电源本体。

具体实施方式

本发明实施例提供一种能够防生物附着的河流环境监测设备及清理方法，如图1-8所示，包括中央贯通的浮盘1、圆柱2、浮标本体3、刮刀4、齿条5、钢丝6、基座7、马达8齿轮9、诱饵仓10和水质检测探头12。圆柱2位于浮盘1中央顶部处。圆柱2下端与浮盘1焊接。浮标本体3焊接在浮盘1底部，浮标本体3与圆柱2处于同一轴线上。浮标本体3表面套接有刮刀4，刮刀4能够沿浮标本体3表面上下滑动。结合附图4，浮标本体3内开设有腔室31，水质检测探头12固定安装在腔室31内。浮标本体3表面等距离开设有与腔室31相通的通槽32，水可通过通槽32进入腔室31，进而使水质检测探头12对河流水质进行检测。上述水质检测探头12在背景技术中已经公开，故是现有技术不再作详细描述。

结合附图2、3、4，圆柱2下方中空，因此浮标本体3能够伸入圆柱2内。圆柱2顶部开设有气孔21。当浮标本体3进入圆柱2内时，通过气孔21令圆柱2内空气能够流通。齿条5等距离竖直布置在圆柱2内，齿条5与圆柱2滑动配合。齿条5下端与刮刀4焊接。从图中能够看出齿条5等距离环形布置，齿条5组成的圆环直径大于浮标本体3直径。故齿条5下移时不会与浮标本体3相抵触。

圆柱2开设有导线槽22，钢丝6位于导线槽22内，钢丝6与齿条5一一对应，钢丝6一端与齿条5上端焊接，钢丝6另一端穿过导线槽22与浮标本体3顶部焊接。浮盘1开设有存储槽13，基座7与齿条5一一对应，基座7焊接在存储槽13内。基座7与马达8焊接，马达8传动轴与齿轮9焊接，齿轮9与齿条5啮合，浮标本体3内固定安装有单片机11，单片机型号为STM32F103。单片机11用于控制各个电子连接工作，浮标本体3底部插接有诱饵仓10。工作时，马达8带动齿轮9令齿条5下降，齿条5下降推动刮刀4下移，同时齿条5拽动钢丝6，钢丝6带动整个浮标本体3上升。刮刀4下降将附着在浮标本体3表面的河螺刮下。由于刮刀4下移而浮标本体3上升，两者做相对运动，使得刮刀4不需要移动很长距离，便能令刮刀4移至浮标本体3底端，缩短路程加快刮刀4清理速度和清理时间。

由于刮刀4下降过程中，河水可能会进入存储槽13，故在马达8外包裹一层防水壳。

圆柱2顶部固定安装有电线16，电线16电性连接有电源本体17，电源本体17固定安装在河流岸边，电源本体17为太阳能发电机。在中国专利网中已经公开了“太阳能发电机单元”，专利号为201280026063.3。因此太阳能发电机是现有技术，具体结构、电路布置、安装方式等与现有技术相同。

通过设置电线16和电源本体17，防止整个装置被河流冲走。便于监测、维修人员寻找。

浮标本体3四周设有遮挡条35，遮挡条35位于通槽32内，遮挡条35两端分别焊接有电推杆34，电推杆34远离遮挡条35一端嵌入浮标本体3内。工作时，电推杆34伸长将遮挡条35从通槽32顶出。使得通槽32畅通，此时河水进入腔室31内。待遮挡条35顶出令通槽32畅通一定时间后，竖直检测探头12在进行检测。这样设置因为遮挡条35复位使得腔室31内还有水存在，等下次通槽32畅通后先将腔室31原本存在的水排出。

诱饵仓10四周开设有与内部连通的孔洞，诱饵仓10内设有饵料101，诱饵仓10顶部焊接有插块102，插块102两侧分别焊接有弹性片103。插块102能够伸入浮标本体3内，浮标本体3底部开设有与插块102相适配的T型槽33。诱饵仓10一侧固定捆绑有涤纶绳104，涤纶绳104远离诱饵仓10一端与浮标本体3底部固定捆绑。工作时，由于诱饵101存在，附着在浮标本体3上表面的河螺会慢慢爬向诱饵仓10上。进而使诱饵仓10重量增加，令他弹性片103无法继续支撑，导致弹性片103弯折令插块102脱离T型槽33，使得诱饵仓10掉落。

与现有技术相比，该能够防生物附着的河流环境监测设备，借助诱饵仓10、插块102和弹性片103，吸引附着在浮标本体3表面的河螺，起到诱导作用。使得诱饵仓10下沉时带走一部分河螺。借助电推杆34、遮挡条35将缠绕浮标本体3的水草撑开，使水草松动能够下滑。再通过齿轮9、齿条5、马达8配合，令齿条5下降推动刮刀4，同时齿条5带动浮标本体3上升。使得刮刀4将残留的河螺以及水草刮下。从而实现清理的效果。避免河中生物附着在浮标表面导致整个装置下沉，使得整个装置不能正常工作。

设置涤纶绳104目的是为了起到回收的诱饵仓10的作用。上述装置定期将检测到的数据回收，此时将整个装置从水中取出，将吸附在诱饵仓10上的河螺清理掉，重新放置饵料，再将诱饵仓10安装在浮标本体3底部，重新投入使用。

浮盘1底部镶嵌有浮板14，浮盘1底部固定安装有气囊圈15，浮板14与气囊圈15为同心圆设置。通过浮板14、气囊圈15提高整个装置的浮力。

浮盘1顶部带有坡度，整个浮盘1横截面呈圆台型，浮盘1坡面便于雨水滑落。防止雨水堆积在浮盘1上，导致整个装置下沉。

一种能够防生物附着的河流环境监测设备清理方法：

S1，将整个装置放入水中，借助水的浮力令浮盘1漂浮在水面，整个浮标本体3浸入水中，随着使用时间增长，浮标本体3表面会慢慢附着有河螺，或者水草槽缠绕住浮标本体3。

S2，由于浮标本体3底部有诱饵仓10，诱饵仓10内存放有饵料101，故原本吸附在浮标本体3表面的河螺会逐渐往诱饵仓10靠近，当诱饵仓10表面吸附的河螺达到一定数量，诱饵仓10顶部插块102两侧的弹性片103无法支撑，弹性片103形变弯曲使得插块102脱离浮标本体3，诱饵仓10整体带着河螺下沉远离浮标本体3。

S3，单片机11控制浮标本体3内的34伸长，34带动35从浮标本体3的通槽32内顶出，35顶出令整个浮标本体3直径增大，从而将缠绕浮标本体3的水草撑开，令水草与浮标本体3表面存在空隙，使得水草能够向下滑出。

S4，之后再控制34收缩，令35重新缩入通槽32内，单片机11控制马达8转动，马达8带动齿轮9，齿轮9带动齿条5向下移动，同时齿条5下移过程中推动刮刀4，齿条5向下移动过程牵动钢丝6，钢丝6拽动浮标本体3向上移动，令浮标本体3伸入圆柱2内。

S5,刮刀4沿浮标本体3表面向下移动，刮刀4移动过程中将吸附在浮标本体3表面剩余的河螺以及水草刮下。

综上所述，该能够防生物附着的河流环境监测设备，借助诱饵仓10、插块102和弹性片103，吸引附着在浮标本体3表面的河螺，起到诱导作用。使得诱饵仓10下沉时带走一部分河螺。借助电推杆34、遮挡条35将缠绕浮标本体3的水草撑开，使水草松动能够下滑。再通过齿轮9、齿条5、马达8配合，令齿条5下降推动刮刀4，同时齿条5带动浮标本体3上升。使得刮刀4将残留的河螺以及水草刮下。从而实现清理的效果。避免河中生物附着在浮标表面导致整个装置下沉，使得整个装置不能正常工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种能够防生物附着的河流环境监测设备，其特征在于：包括中央贯通的浮盘(1)、圆柱(2)、浮标本体(3)、刮刀(4)、齿条(5)、钢丝(6)、基座(7)、马达(8)齿轮(9)、诱饵仓(10)和水质检测探头(12)，所述圆柱(2)设在浮盘(1)中央处，浮标本体(3)设在浮盘(1)底部，浮标本体(3)与圆柱(2)处于同一轴线上，浮标本体(3)表面设有刮刀(4)，刮刀(4)能够沿浮标本体(3)表面上下滑动，所述浮标本体(3)内开设有腔室(31)，水质检测探头(12)位于腔室(31)内，浮标本体(3)表面等距离开设有与腔室(31)相通的通槽(32)，浮标本体(3)能够伸入圆柱(2)内，所述圆柱(2)顶部开设有气孔(21)，所述齿条(5)等距离竖直布置在圆柱(2)内，齿条(5)与圆柱(2)滑动配合，齿条(5)下端与刮刀(4)连接，圆柱(2)开设有导线槽(22)，钢丝(6)位于导线槽(22)内，钢丝(6)与齿条(5)一一对应，所述齿条(5)上端通过钢丝(6)与浮标本体(3)顶部连接，浮盘(1)开设有存储槽(13)，基座(7)与齿条(5)一一对应，基座(7)设在存储槽(13)内，基座(7)与马达(8)连接，马达(8)传动轴与齿轮(9)连接，齿轮(9)与齿条(5)啮合，浮标本体(3)内设有单片机(11)，单片机(11)用于控制各个电子连接工作，浮标本体(3)底部连接有诱饵仓(10)。

2.根据权利要求1所述的一种能够防生物附着的河流环境监测设备，其特征在于：所述圆柱(2)顶部连接有电线(16)，电线(16)连接有电源本体(17)，电源本体(17)位于河流岸边，电源本体(17)为太阳能发电机。

3.根据权利要求1所述的一种能够防生物附着的河流环境监测设备，其特征在于：所述浮标本体(3)四周设有遮挡条(35)，遮挡条(35)位于通槽(32)内，遮挡条(35)两端分别连接有电推杆(34)，电推杆(34)远离遮挡条(35)一端伸入浮标本体(3)内。

4.根据权利要求1所述的一种能够防生物附着的河流环境监测设备，其特征在于：所述诱饵仓(10)四周开设有与内部连通的孔洞，诱饵仓(10)内设有饵料(101)，诱饵仓(10)顶部连接有插块(102)，插块(102)两侧分别连接有弹性片(103)，插块(102)能够伸入浮标本体(3)内，浮标本体(3)底部开设有与插块(102)相适配的T型槽(33)，诱饵仓(10)一侧连接有涤纶绳(104)，涤纶绳(104)远离诱饵仓(10)一端与浮标本体(3)底部连接。

5.根据权利要求1所述的一种能够防生物附着的河流环境监测设备，其特征在于：所述浮盘(1)底部连接有浮板(14)，浮盘(1)底部连接有气囊圈(15)，浮板(14)与气囊圈(15)为同心圆设置。

6.根据权利要求1所述的一种能够防生物附着的河流环境监测设备，其特征在于：所述浮盘(1)顶部带有坡度，整个浮盘(1)横截面呈圆台型，浮盘(1)坡面便于雨水滑落。

7.根据权利要求1-6所述的一种能够防生物附着的河流环境监测设备清理方法，其特征在于：

S1，将整个装置放在水面，借助水的浮力令浮盘(1)漂浮在水面，整个浮标本体(3)浸入水中，随着使用时间增长，浮标本体(3)表面会慢慢附着有河螺，或者水草槽缠绕住浮标本体(3)；

S2，由于浮标本体(3)底部有诱饵仓(10)，诱饵仓(10)内存放有饵料(101)，故原本吸附在浮标本体(3)表面的河螺会逐渐往诱饵仓(10)靠近，当诱饵仓(10)表面吸附的河螺达到一定数量，诱饵仓(10)顶部插块(102)两侧的弹性片(103)无法支撑，弹性片(103)形变弯曲使得插块(102)脱离浮标本体(3)，诱饵仓(10)整体带着河螺下沉远离浮标本体(3)；

S3，单片机(11)控制浮标本体(3)内的(34)伸长，(34)带动(35)从浮标本体(3)的通槽(32)内顶出，(35)顶出令整个浮标本体(3)直径增大，从而将缠绕浮标本体(3)的水草撑开，令水草与浮标本体(3)表面存在空隙，使得水草能够向下滑出；

S4，之后再控制(34)收缩，令(35)重新缩入通槽(32)内，单片机(11)控制马达(8)转动，马达(8)带动齿轮(9)，齿轮(9)带动齿条(5)向下移动，同时齿条(5)下移过程中推动刮刀(4)，齿条(5)向下移动过程牵动钢丝(6)，钢丝(6)拽动浮标本体(3)向上移动，令浮标本体(3)伸入圆柱(2)内；

S5,刮刀(4)沿浮标本体(3)表面向下移动，刮刀(4)移动过程中将吸附在浮标本体(3)表面剩余的河螺以及水草刮下。

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