CN213302005U - 一种远程水质监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程水质监测装置，包括海水收集模块、海水监测模块、电路模块、控制模块、电源模块、外壳、塑料泡沫、旋转桨。所述的海水收集模块包括伸缩进液管、缺口旋转环、水泵、过滤装置。所述的海水监测模块主要包括的自主研发的重金属传感器、COD传感器、溶解氧传感器；外购的温度传感器、pH传感器、余氯传感器、氨氮检测设备、亚硝酸盐检测设备。所述电路模块是包括一个单片机、GPS定位模块、GPRS无线传输模块和电路板等；所述的控制模块包括对缺口旋转环、旋转桨、抽水泵、传感器等控制。所述的电源模块包括蓄电池，充电的USB接口。整个装置结构精巧，采用自主研发、外购传感器为监测手段，能实时远程监测水质多参数。

Description

一种远程水质监测装置

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种远程水质监测装置。

背景技术

随着经济的发展，我国的越来越多的生活污水、养殖污水、工业污水排入到大海或是湖泊中，造成水质的污染，而且呈现越来越严重的趋势。但目前对远距离海水或是湖泊水质的监测比较少，监测手段仍处在人工采水检测阶段或是监测水质的其设备比较庞大，价格也比较昂贵，使其普及性受到一定的影响，因此提供一种高效、先进的远距离的水质检测是很有必要的。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种远程水质监测装置，该装置采用远程控制实现无人远距离采水和自动检测，提高了检测的便利性。并且采用自主研发的重金属传感器、COD传感器、溶解氧传感器；外购温度传感器、pH传感器、余氯传感器、pH传感器、氨氮检测设备，亚硝酸盐检测设备对污染水进行监测，实现了水质监测指标的多样化。

一种远程水质监测装置，包括海水收集模块、海水监测模块、控制模块、电路模块、电源模块、外壳、底座、旋转桨；

所述的海水收集模块包括伸缩进液管、抽水装置、过滤装置和样品槽；所述的控制模块包括带缺口的旋转环、旋转桨、传感器控制模块；所述传感器模块包括若干传感器，用于检测水质指标；所述电路模块包括一个单片机、GPS 定位模块、GPRS无线传输模块和电路板；所述的电源模块包括蓄电池，充电接口；所述伸缩进液管，是一条软质塑料管，其缠绕在带缺口旋转环上，通过单片机控制缺口旋转环转动来达到解开和收起伸缩进液管，从而监测不同深度的水样。

更优的，所述的海水监测模块包括的自主研发的重金属传感器、COD传感器、溶解氧传感器；及温度传感器、pH传感器、余氯传感器、氨氮检测设备、亚硝酸盐检测设备；各传感器的探头均投入到样品槽中，并通过数据线连接于电路模块的485串口上。

更优的，所述溶解氧传感器为荧光溶解氧传感器，其与水接触部分设有荧光膜依次包括隔水透气膜、荧光层、无色透明玻璃片三层，所述隔水透气膜内表面涂覆所述荧光层，所述荧光层内表面粘接所述无色透明玻璃片，所述无色透明玻璃片经过碱处理；所述荧光层为涂覆氧敏感荧光材料钌络合物层。无色透明玻璃片经过碱处理，能够与荧光氧敏感物质很好结合地在一起。该荧光膜的隔水透气膜隔绝水样，并将荧光层涂于无色透明玻璃片，有效防止了荧光膜因长期接触水样从而失效或脱落，同时能避免溶解氧进入传感器内部，延长了传感器的使用寿命和确保了测量精度和长期稳定性。

更优的，所述COD传感器为一种可调节量程双光源水质COD检测传感器，包括壳体、光源部分，吸光室部分、光电检测部分，光源部分采用双光源，包括照射光和参比光；壳体上对应吸光室位置设有进样孔和进样孔盖，光源部分和吸光室部分通过透明滑动隔板隔开，光源固定在透明滑动隔板上，透明滑动隔板由滑动隔板控制器控制或通过把手手动调节；吸光室部和分光电检测部分之间通过透明固定隔板隔开，两个光电检测器均设于所述透明固定隔板上并与双光源距离相等。改变光源到光电检测器的光程，从而改变量程和测量精度。整个装置检测过程如下：将整个装置置于待测水样中，使水样从壳体上的进样孔进入吸光室，充满整个吸光室，大概估算水样中COD的浓度，手动拉动滑动隔板控制器，使滑动隔板移动，带动与滑动隔板固定在一起的蓝光光源和紫外光光源来回移动，而光电检测器的位置是固定不动的，通过调节光源来控制光程的长短，进而选择适合量程和精度，选择好量程后，启动COD检测传感器进行检测。

更优的，所述的样品槽中部端有一个伸缩管接口，样品槽连接伸缩进液管和水泵，通过单片机控制水泵吸水从伸缩进液管到样品槽，底部有一个挡板控制排水，挡板由单片机控制。

更优的，所述单片机内部包括运算器，控制器，存储器，输入输出设备，所述单片机能接受移动终端指令和传输数据。

更优的，所述的GPS定位模块，对整个装置进行定位，并将数据传输到单片机，经单片机处理分析后对螺旋桨进行控制从而控制装置的移动。

更优的，所述的过滤装置包括于所述进液管处包裹的多层滤网，使其过滤掉一些大的杂质。

更优的，所述旋转桨设于壳体的尾部。

本实用新型的增益效果:通过利用自主研发的传感器和市售传感器检测水质多参数，通过在外壳底部设置泡沫板使这个装置的漂浮于水面上，通过旋转桨转动带动装置移动来检测不同位置的水质。通过缺口旋转环控制伸缩进液管长度来检测不同深度的水质。

附图说明

图1为本实用新型一种远程水质监测装置的结构示意图。

图2为本实用新型的一种可调节量程双光源水质COD检测传感器的结构示意图。

图1中附图标记为：1.塑料泡沫 2.外壳 3.螺旋桨 4.缺口旋转环 5.伸缩进液管6.抽水泵 7.样品槽 8.海水监测模块 9.GPS定位模块 10.GRPS无线传输模块 11.单片机12.挡板 13.过滤装置。

图2中附图标记为：22.壳体 20.光电检测部分 17.照射光 18.参比光 14.进样孔15.透明滑动隔板 19.把手 21.光电检测器 16.固定隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种远程水质监测装置，该装置由海水收集模块、海水监测模块8、电路模块、控制模块、电源模块、外壳2、塑料泡沫1、旋转桨3构成。所述的海水收集模块包括伸缩进液管5、抽水泵6、样品槽7、过滤装置13。所述的海水监测模块8主要包括的自主研发的重金属传感器、COD传感器、溶解氧传感器；外购的温度传感器、pH传感器、余氯传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器。电路模块包括数据分析处理模块、传输模块、定位模块、电路板等；所述数据分析处理模块是处理模块是由一个单片机11构成，内有由运算器，控制器，存储器，输入输出设备等构成，传输模块由一个GPRS无线模块10构成的，能对经单片机11处理的数据进行无线传输到移动终端，通过移动终端对整个装置进行控制。

所述的控制模块包括单片机11对整个装置各部分指令控制，对水泵的控制，对开口旋转环控制、对旋转桨3控制、对传感器探头的控制、对样品槽7挡板 12的控制、远程控制等。所述的电源模块包括蓄电池，充电的USB接口。所述的外壳是由一个半圆形不锈钢材质制成，倒扣于塑料泡沫1上。塑料泡沫1是一种中空的圆柱体，位于外壳2的底部，其主要作用使整个装置浮在水面上。壳内包含海水收集模块、海水监测模块、电路模块、控制模块、电源模块，外壳2的尾部有前进的浆，推动这个装置前进。

整个装置的结构如下：伸缩软管缠绕在缺口旋转环4上，伸缩软管的进水口处是过滤装置13，伸缩软管的的出口连接抽水泵6和样品槽7。所有传感器探头均位于样品槽7，在样品槽7进水水质的检测工作。样品槽7的底部有挡板 12用于排检测过的水样，样品槽7的底部无塑料泡沫1可直接将检测过的水样排回到水体中。样品槽7的传感器通过485总线连接到电路模块的的单片机11 上。电路模块的单片机11还连接电源模块，定位模块9、无线传输模块10、旋转桨3、缺口旋转环4、抽水泵6。通过编写代码控制各模块的运行。

所述溶解氧传感器为荧光溶解氧传感器，其与水接触部分设有荧光膜依次包括隔水透气膜、荧光层、无色透明玻璃片三层，所述隔水透气膜内表面涂覆所述荧光层，所述荧光层内表面粘接所述无色透明玻璃片，所述无色透明玻璃片经过碱处理；所述荧光层为涂覆氧敏感荧光材料钌络合物层。

如图2所示的所述COD传感器为一种可调节量程双光源水质COD检测传感器，包括壳体22、光源部分，吸光室部分、光电检测部分20，光源部分采用双光源，包括照射光17和参比光18；壳体上对应吸光室位置设有进样孔14和进样孔盖，光源部分和吸光室部分通过透明滑动隔板隔开15，光源固定在透明滑动隔板15上，透明滑动隔板由滑动隔板控制器控制或通过把手19手动调节；吸光室部和分光电检测部分之间通过透明固定隔板16隔开，两个光电检测器21 均设于所述透明固定隔板16上。该COD检测传感器可以改变光源到光电检测器的光程，从而改变量程和测量精度。整个装置检测过程如下：将整个装置置于待测水样中，使水样从壳体上的进样孔14进入吸光室，充满整个吸光室，大概估算水样中COD的浓度，手动拉动滑动隔板控制器的把手19，使滑动隔板 15移动，带动与滑动隔板15固定在一起的照射光17和参比光18来回移动，而光电检测器的位置是固定不动的，通过调节光源来控制光程的长短，进而选择适合量程和精度，选择好量程后，启动COD检测传感器进行检测。

一种远程水质监测装置工作过程：通过GPRS无线模块10接收移动终端传输的指令，经过单片机11接收指令结合GPS定位模块9的定位分析后确定螺旋桨移动的方向和距离后，单片机11控制螺旋桨移动从而控制这个装置移动到指定位置。到达指定的位置后，单片机11控制缺口旋转环4向左边旋转时，伸缩进液管5从缺口旋转环4脱落进入所要检测的水体中，旋转的长度就是检测的水深度。伸缩进液管5进入待测的水体中，单片机11启动抽水泵6进行抽水进入样品槽7，开启挡板12，使整个水样流经传感器，开启传感器让其对水质参数进行监测，并通过485总线将数据传输到单片机11上即微处理器，通过GPRS 无线传输模块10传输到移动终端通过移动终端手机上的小程序或是APP进行数据查看和操作。

最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详尽的说明，所述领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施例进行修改或者对部分技术特征进行同等替换；从不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围等中。

Claims (9)

1.一种远程水质监测装置，其特征在于，包括海水收集模块、海水监测模块、控制模块、电路模块、电源模块、外壳、底座、旋转桨；

所述的海水收集模块包括伸缩进液管、抽水装置、过滤装置和样品槽；所述的控制模块包括带缺口的旋转环、旋转桨、传感器控制模块；所述传感器控制模块包括若干传感器，用于检测水质指标；所述电路模块包括一个单片机、GPS定位模块、GPRS无线传输模块和电路板；所述的电源模块包括蓄电池，充电接口；所述伸缩进液管，是一条软质塑料管，其缠绕在带缺口旋转环上，通过单片机控制缺口旋转环转动来达到解开和收起伸缩进液管，从而监测不同深度的水样。

2.根据权利要求1所述一种远程水质监测装置，其特征在于，所述的海水监测模块包括的自主研发的重金属传感器、COD传感器、溶解氧传感器；及外购的温度传感器、pH传感器、余氯传感器、氨氮检测设备、亚硝酸盐检测设备；各传感器的探头均投入到样品槽中，并通过数据线连接于电路模块的485串口上。

3.根据权利要求2所述一种远程水质监测装置，其特征在于，所述溶解氧传感器为荧光溶解氧传感器，其与水接触部分设有荧光膜依次包括隔水透气膜、荧光层、无色透明玻璃片三层，所述隔水透气膜内表面涂覆所述荧光层，所述荧光层内表面粘接所述无色透明玻璃片，所述无色透明玻璃片经过碱处理；所述荧光层为涂覆氧敏感荧光材料钌络合物层。

4.根据权利要求2或3所述一种远程水质监测装置，其特征在于，所述COD传感器为一种可调节量程双光源水质COD检测传感器，包括壳体、光源部分，吸光室部分、光电检测部分，光源部分采用双光源，包括照射光和参比光；壳体上对应吸光室位置设有进样孔和进样孔盖，光源部分和吸光室部分通过透明滑动隔板隔开，光源固定在透明滑动隔板上，透明滑动隔板由滑动隔板控制器控制或通过把手手动调节；吸光室部和分光电检测部分之间通过透明固定隔板隔开，滤光片设于所述固定隔板上。

5.根据权利要求1所述的一种远程水质监测装置，其特征在于，所述的样品槽中部端有一个伸缩管接口，样品槽连接伸缩进液管和水泵，通过单片机控制水泵吸水从伸缩进液管到样品槽，底部有一个挡板控制排水，挡板由单片机控制。

6.根据权利要求1或5所述的一种远程水质监测装置，其特征在于，所述单片机内部包括运算器，控制器，存储器，输入输出设备，所述单片机能接受移动终端指令和传输数据。

7.根据权利要求6所述的一种远程水质监测装置，其特征在于，所述的GPS定位模块，对整个装置进行定位，并将数据传输到单片机，经单片机处理分析后对螺旋桨进行控制从而控制装置的移动。

8.根据权利要求1所述的一种远程水质监测装置，其特征在于，所述的过滤装置包括于所述进液管处包裹的多层滤网。

9.根据权利要求1所述的一种远程水质监测装置，其特征在于，所述旋转桨设于壳体的尾部。

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