CN115535145A - 自动清洁水质传感器的监测浮漂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了涉及水质监测技术领域的自动清洁水质传感器的监测浮漂，包括底座框架，底座框架上部安装有盖合的若干太阳能光伏板，浮漂顶部安装有监控摄像头，底座框架下部固定连接有圆柱形的浮体，浮体下部中轴处固定连接有竖向的不锈钢保护框，不锈钢保护框的外侧套设有过滤网罩，不锈钢保护框内侧安装有水质传感器固定夹套，水质传感器固定夹套内安装有水质传感器，不锈钢保护框下部安装有清洁模块，底座框架内安装有GPS***和控制模块，控制模块下部安装有锂电池组、监控数据存储单元和水质数据存储单元。本发明的清洁模块利用高压气体自动化的对过滤网罩、水质传感器和不锈钢保护框进行喷射，保障了监测浮漂的工作效果，增加了使用寿命。

Description

自动清洁水质传感器的监测浮漂

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体是自动清洁水质传感器的监测浮漂。

背景技术

水质检测，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。随着社会经济的不断发展，导致工业污水的排出，目前水质检测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水及各种各样的工业排水等。随着湖泊富营养化的加重及水质高频在线监测的发展，对水质监测的设备有了越来越高的要求。因此，为了更好的进行湖泊水质的科学研究，设计更先进的监测浮漂对水质进行更准确更便捷的监测成为一个重要的基础工作。

例如中国专利，公告号为：CN114384225A，该发明公开了一种基于卫星定位的水质监测机构，包括漂浮块，所述漂浮块的底部固定安装有固定块，所述固定块的底部固定安装有连接块。该发明通过设置圆套、活动盘、活动销、活动杆和运动弧块，当转轴带动圆套和运动销在逆时针旋转时，此时由于活动销会对运动销起到了阻挡的作用，进而可以实现活动盘随之一同逆时针旋转，此时活动盘将会通过四个活动杆来拉动运动弧块在封闭壳的内部发生运动，进而可以使得运动弧块解除对进水口的封闭效果，此时外界的水源可以通过进水口流入至封闭壳的内部，使得固定块的重力增加，使得漂浮块整体在波荡的水面上有着良好的稳定性。

该水质监测机构中由于活动销等装置的作用，可以一定程度清洁水质传感器并增强浮漂的稳定性，但是由于该水质监测机构的进水口及出水口较小导致容易发生堵塞，在堵塞后不能进行自清洁，导致长期布设后传感器污覆后准确度下降，且该装置结构复杂，不易拆卸和维护。所以本发明提出自动清洁水质传感器的监测浮漂，以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明意在提供自动清洁水质传感器的监测浮漂，以解决现有的技术手段的进水口及出水口较小容易发生堵塞，在堵塞后不能进行自清洁，导致长期布设后传感器污覆后准确度下降的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：自动清洁水质传感器的监测浮漂，包括底座框架，底座框架上部安装有周向盖合的若干太阳能光伏板，太阳能光伏板上部安装有警示灯，警示灯上部安装有监控摄像头，底座框架下部固定连接有圆柱形的浮体，浮体中部为中空，浮体下部中轴处固定连接有竖向的不锈钢保护框，不锈钢保护框的外侧套设有过滤网罩，不锈钢保护框内侧安装有水质传感器固定夹套，水质传感器固定夹套内安装有水质传感器，浮体内部安装有双向电机，双向电机输出轴向下同轴连接有传动杆，传动杆下端固定连接有清洁模块，底座框架内部安装有GPS***和控制模块，控制模块下部安装有锂电池组，锂电池组的两侧分别安装有监控数据存储单元和水质数据存储单元。

基础方案的原理：底座框架内有锂电池组可存储太阳能光伏板产生的电量进而为其他模块进行供电，保护罩底部设计有GPS***可通过底座框架放大信号以方便对监测浮漂进行定位，监控摄像头的监控数据存储在监控数据存储单元内也可通过插卡网络实时传输，浮体内部固定有低速的双向电机通过高强度传动杆驱动清洁模块转动，清洁模块转动时即可通过清洁模块对水质传感器进行清洁，目的是减少长期布设时污覆对水质传感器监测的不利影响，水质传感器的监测数据可存储在水质数据存储单元内。

所达到的有益效果是：自动清洁水质传感器的监测浮漂在进行设计的时候考虑到了监测浮漂布设的长期性，为了避免长期布设在水中导致水质传感器被污覆而导致监测数据偏差的问题，该监测浮漂设计了低速的双向电机通过传动杆带动清洁模块头实现对水质传感器的自动清洁；考虑到因风力等导致的水面大幅度波荡问题，该监测浮漂对内部件的分布进行了设计，通过合理配重来增加浮漂本体的稳定性；考虑到监测浮漂布设点位的准确以及后期监控浮漂漂移问题的便捷性，设计了GPS***来进行定位监测。解决了由于水质监测机构的进水口及出水口较小而导致容易发生堵塞，在堵塞后不能进行自清洁，导致长期布设后传感器污覆后准确度下降的问题，且本装置结构简单，易拆卸和维护。

进一步，浮体外侧安装有环形气囊。

基础方案的原理及有益效果：通过浮体外侧安装的环形气囊，能够充分的增加整个装置在水上漂浮的稳定性，同时能够在激烈的水中对装置内部的各元件进行一定的防撞保护。

进一步，浮体内部安装有气泵，气泵上方连通有抽气管，抽气管穿过浮体上侧壁位于浮体外，抽气管内安装有单项气阀，气泵侧边连通有横向的输气管，输气管连通环形气囊内部。

基础方案的原理及有益效果：通过浮体内部安装的气泵以及连通浮体上侧壁的抽气管，气泵能够将外界的空气抽入到气泵内，再通过连通环形气囊的输气管将空气输入气囊内，增加装置的浮力。

进一步，环形气囊外侧设有防撞保护层。

基础方案的原理及有益效果：通过环形气囊外侧设有的防撞保护层，能够保护整个装置，增加装置的使用寿命。

进一步，清洁模块包括固定底座，固定底座中轴处安装有螺旋丝，固定底座沿其周向固定连接有若干毛刷，气泵连通有喷射管，喷射管穿过不锈钢保护框指向清洁模块，位于浮体内部的喷射管内安装有脉冲发射器，且喷射管上还连通有若干均匀排布的分流孔，若干分流孔均指向不锈钢保护框处的过滤网罩。

基础方案的原理及有益效果：清洁模块是若干毛刷固定在固定底座上可通过螺旋丝与高强度的传动杆进行固定，目的是简化拆卸安装以方便更换清洁模块；通过安装的脉冲发射器将气泵抽取的气体经过压缩增压后通过喷射管喷射到清洁模块处，清洁模块的若干毛刷在喷射出的高压气体和水流的混合搅拌下被清洗干净，同时，安装在旁边的水质传感器也被清洗干净，附着在过滤网上的杂物也会被冲走，增加了装置的使用寿命，同时增加了传感器的检测准确度。

进一步，监控摄像头外侧安装有密封的保护罩。

基础方案的原理及有益效果：通过监控摄像头外侧安装的密封的保护罩，能够保护监控摄像头不被破环，同时增加密封性，防止水流进入设备内。

进一步，抽气管穿过浮体上侧壁处安装有密封圈。

基础方案的原理及有益效果：通过抽气管穿过浮体上侧壁处安装的密封圈，能够在保障顺利抽气的同时防止水流进入浮体内部，增加整个装置的密闭性。

进一步，喷射管上部还连通有滤网清洁气管，滤网清洁气管穿过不锈钢保护框，且滤网清洁气管上还连通有若干均匀排布的分流孔，若干分流孔均指向不锈钢保护框处的过滤网罩。

基础方案的原理及有益效果：通过与喷射管上部连通的滤网清洁气管，和指向过滤网罩的若干分流孔，能够将气泵产生的气体选择性的向过滤网罩进行喷射，使得喷射的气流混合水流对过滤网罩进行清洗，同时能够将附着在过滤网罩上或者漂浮在附近的杂物清理开，使得本装置能够更好的进行工作；且气泵能够根据需要选择对清洁模块或过滤网罩进行清洗，或者预设合理的时间间隔间歇性的对清洁模块或过滤网罩进行清洗，节约电资源的同时没有将气泵的气压分散，保障了清洁效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例浮漂的整体正视图。

图2是本申请实施例的内部结构示意图。

图3是本申请实施例的清洁模块的结构示意图。

图4是本申请实施例的环形气囊的正视图。

图5是本申请实施例的环形气囊的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

说明书附图中的附图标记包括：监控摄像头1、警示灯2、太阳能光伏板3、底座框架4、浮体5、防护框6、水质传感器固定夹套7、清洁模块8、过滤网罩9、保护罩10、GPS***11、控制模块12、锂电池组13、监控数据存储单元14、水质数据存储单元15、双向电机16、不锈钢保护框17、传动杆18、水质传感器19、清洁模块20、螺旋丝21、固定底座22、毛刷23、气泵24、抽气管25、单向气阀26、密封圈27、输气管28、环形气囊29、喷射管30、脉冲发射器31、滤网清洁气管32、分流孔33。

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

实施例1：

实施例基本如附图1、附图2、附图3、附图4和附图5所示：自动清洁水质传感器的监测浮漂，包括底座框架4，底座框架4上部安装有周向盖合的若干太阳能光伏板3，太阳能光伏板3上部安装有警示灯2，警示灯2上部安装有监控摄像头1，底座框架4下部固定连接有圆柱形的浮体5，浮体5中部为中空，浮体5下部中轴处固定连接有竖向的不锈钢保护框17，不锈钢保护框17的外侧套设有过滤网罩9，不锈钢保护框17内侧安装有水质传感器固定夹套7，水质传感器固定夹套7内安装有水质传感器19，浮体5内部安装有双向电机16，双向电机16输出轴向下同轴连接有传动杆18，传动杆18下端固定连接有清洁模块8，底座框架4内部安装有GPS***11和控制模块12，控制模块12下部安装有锂电池组13，锂电池组13的两侧分别安装有监控数据存储单元14和水质数据存储单元15。

具体实施过程如下：布设前，先打开控制模块12后根据实际监测需求设置水质传感器19读取频率并设置清洁模块8的清洁频率；设置警示灯2闪烁时间；而后检查监控摄像头1及GPS***11是否正常运行；而后将高强度的底座框架4及浮体5固定拼合在一起并检查密闭性。而后布设在需要监测的点位，检查是否可以自动清洁水质传感器19，确定整体运行正常即可长期布设并进行定期检查维护；底座框架4内有锂电池组13可存储太阳能光伏板3产生的电量进而为其他模块进行供电，保护罩10底部设计有GPS***11可通过底座框架4放大信号以方便对监测浮漂进行定位，监控摄像头1的监控数据存储在监控数据存储单元14内也可通过插卡网络实时传输，浮体5内部固定有低速的双向电机16通过高强度传动杆18驱动清洁模块8转动，清洁模块8转动时即可通过清洁模块8对水质传感器19进行清洁，目的是减少长期布设时污覆对水质传感器19监测的不利影响，水质传感器19的监测数据可存储在水质数据存储单元15内。

实施例2：

与上述实施例不同之处在于，如附图4所示：浮体5外侧安装有环形气囊29。

具体实施过程如下：通过浮体5外侧安装的环形气囊29，能够充分的增加整个装置在水上漂浮的稳定性，同时能够在激烈的水中对装置内部的各元件进行一定的防撞保护。

实施例3：

与上述实施例不同之处在于，如附图5所示：浮体5内部安装有气泵24，气泵24上方连通有抽气管25，抽气管25穿过浮体5上侧壁位于浮体5外，抽气管25内安装有单项气阀，气泵24侧边连通有横向的输气管28，输气管28连通环形气囊29内部。

具体实施过程如下：通过浮体5内部安装的气泵24以及连通浮体5上侧壁的抽气管25，气泵24能够将外界的空气抽入到气泵24内，再通过连通环形气囊29的输气管28将空气输入气囊内，增加装置的浮力。

实施例4：

与上述实施例不同之处在于，如附图5所示：环形气囊29外侧设有防撞保护层。

具体实施过程如下：通过环形气囊29外侧设有的防撞保护层，能够保护整个装置，增加装置的使用寿命。

实施例5：

与上述实施例不同之处在于，如附图2所示：清洁模块8包括固定底座22，固定底座22中轴处安装有螺旋丝21，固定底座22沿其周向固定连接有若干毛刷23，气泵24连通有喷射管30，喷射管30穿过不锈钢保护框17指向清洁模块8，位于浮体5内部的喷射管30内安装有脉冲发射器31，且喷射管30上还连通有若干均匀排布的分流孔33，若干分流孔33均指向不锈钢保护框17处的过滤网罩9。

具体实施过程如下：清洁模块8是若干毛刷23固定在固定底座22上可通过螺旋丝21与高强度的传动杆18进行固定，目的是简化拆卸安装以方便更换清洁模块8；通过安装的脉冲发射器31将气泵24抽取的气体经过压缩增压后通过喷射管30喷射到清洁模块8处，清洁模块8的若干毛刷23在喷射出的高压气体和水流的混合搅拌下被清洗干净，同时，安装在旁边的水质传感器19也被清洗干净，附着在过滤网上的杂物也会被冲走，增加了装置的使用寿命，同时增加了传感器的检测准确度。

实施例6：

与上述实施例不同之处在于，如附图2所示：监控摄像头1外侧安装有密封的保护罩10。

具体实施过程如下：通过监控摄像头1外侧安装的密封的保护罩10，能够保护监控摄像头1不被破环，同时增加密封性，防止水流进入设备内。

实施例7：

与上述实施例不同之处在于，如附图4所示：抽气管25穿过浮体5上侧壁处安装有密封圈27。

具体实施过程如下：通过抽气管25穿过浮体5上侧壁处安装的密封圈27，能够在保障顺利抽气的同时防止水流进入浮体5内部，增加整个装置的密闭性。

实施例8：

与上述实施例不同之处在于，如附图2所示：喷射管30上部还连通有滤网清洁气管32，滤网清洁气管32穿过不锈钢保护框17，且滤网清洁气管32上还连通有若干均匀排布的分流孔33，若干分流孔33均指向不锈钢保护框17处的过滤网罩9。

具体实施过程如下：通过与喷射管30上部连通的滤网清洁气管32，和指向过滤网罩9的若干分流孔33，能够将气泵24产生的气体选择性的向过滤网罩9进行喷射，使得喷射的气流混合水流对过滤网罩9进行清洗，同时能够将附着在过滤网罩9上或者漂浮在附近的杂物清理开，使得本装置能够更好的进行工作；且气泵24能够根据需要选择对清洁模块8或过滤网罩9进行清洗，或者预设合理的时间间隔间歇性的对清洁模块8或过滤网罩9进行清洗，节约电资源的同时没有将气泵24的气压分散，保障了清洁效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：包括底座框架，底座框架上部安装有周向盖合的若干太阳能光伏板，太阳能光伏板上部安装有警示灯，警示灯上部安装有监控摄像头，底座框架下部固定连接有圆柱形的浮体，浮体中部为中空，浮体下部中轴处固定连接有竖向的不锈钢保护框，不锈钢保护框的外侧套设有过滤网罩，不锈钢保护框内侧安装有水质传感器固定夹套，水质传感器固定夹套内安装有水质传感器，浮体内部安装有双向电机，双向电机输出轴向下同轴连接有传动杆，传动杆下端固定连接有清洁模块，底座框架内部安装有GPS***和控制模块，控制模块下部安装有锂电池组，锂电池组的两侧分别安装有监控数据存储单元和水质数据存储单元。

2.根据权利要求1所述的自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：浮体外侧安装有环形气囊。

3.根据权利要求2所述的自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：浮体内部安装有气泵，气泵上方连通有抽气管，抽气管穿过浮体上侧壁位于浮体外，抽气管内安装有单项气阀，气泵侧边连通有横向的输气管，输气管连通环形气囊内部。

4.根据权利要求2所述的自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：环形气囊外侧设有防撞保护层。

5.根据权利要求2所述的自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：清洁模块包括固定底座，固定底座中轴处安装有螺旋丝，固定底座沿其周向固定连接有若干毛刷，气泵连通有喷射管，喷射管穿过不锈钢保护框指向清洁模块，位于浮体内部的喷射管内安装有脉冲发射器，且喷射管上还连通有若干均匀排布的分流孔，若干分流孔均指向不锈钢保护框处的过滤网罩。

6.根据权利要求1所述的自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：监控摄像头外侧安装有密封的保护罩。

7.根据权利要求3所述的自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：抽气管穿过浮体上侧壁处安装有密封圈。

8.根据权利要求5所述的自动清洁水质传感器的监测浮漂，其特征在于：喷射管上部还连通有滤网清洁气管，滤网清洁气管穿过不锈钢保护框，且滤网清洁气管上还连通有若干均匀排布的分流孔，若干分流孔均指向不锈钢保护框处的过滤网罩。

Images