一种基于物联网水体监测环保漂浮装置

技术领域

本发明属于物联网水体监测技术领域，具体涉及一种基于物联网水体监测环保漂浮装置。

背景技术

目前，环境保护尤其水资源的保护是世界各国面临的紧迫问题，为了有效防范重大水质污染事故，预防改善水资源环境现状，符合国家对水源管理工作的要求，满足国家清洁能源等总体方针，需要进行水质进行勘测，在水质勘测的实际工作中，往往需要对特定水源持续的或者定期进行水质采样检测。

现有的勘测设备都是基本都是定点在一个位置进行检测，但是在对水源进行监测的过程中，需要对水源的不同深度、不同地点进行勘测取样，现有的勘测设备不能通过远程设备进行操控，使水体的检测范围较小，难以满足对大范围水源进行监测的需求，现有的勘测设备不具有在勘测的同时对水质进行取样的功能，使水体深处的取样变得非常的麻烦。

为此，设计一种基于物联网水体监测环保漂浮装置来解决上述问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种基于物联网水体监测环保漂浮装置，通过设置有漂浮装置，可以控制装置的下潜深度，通过在装置的尾部安装有螺旋桨，可以使装置进行自由移动，使装置可以对更大范围的水体进行勘测，工作人员通过无线控制设备对控制器进行远程操控，通过设置有GPS传感器，可以获知经度和纬度坐标，通过侧扫声纳对探测水底地貌和水下物体，结合GPS传感器，就可以确定所处位置的水底地貌和水下物体，GPS传感器、侧扫声纳、摄像头、温度传感器均通过控制器进行数据转换，进而通过无线收发装置传输给无线控制设备，由工作人员进行操控。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网水体监测环保漂浮装置，包括主体，所述主体的内部设置有采样装置与漂浮装置，所述主体的尾部安装有驱动座，所述驱动座的内部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定安装有螺旋桨；

所述采样装置包括分隔板、安装轴、安装座、存放管、电动缸、安装板、支撑组件、控制组件和闭合组件，所述分隔板固定安装在主体的内部，所述安装轴固定安装在分隔板的一侧，所述安装座与安装轴的侧表面转动连接，所述安装座的内部设置有若干个放置槽，所述存放管位于放置槽的内部，所述存放管的管口螺纹连接有连接头，所述连接头的顶部设置有连接板，所述电动缸固定安装在主体的内侧顶部，所述安装板与电动缸的输出端固定连接，所述安装板的一端设置有支撑组件，所述安装板的另一端设置有控制组件，所述连接板的顶部设置有闭合组件。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述支撑组件包括注水管、支杆、支撑块和注水接头，所述注水管固定安装在安装板的底部，两个所述支杆对称铰接在注水管的两侧，所述支杆的一端转动连接有滚轮，两个所述支撑块对称安装在注水管的两侧，所述注水接头固定安装在注水管侧表面，所述支撑块位于支杆的正下方，所述注水管位于连接头的正上方。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述控制组件包括安装柱、主轴、单向轴承、第一齿轮、第二齿轮、齿环、安装条和齿条，所述安装柱固定安装在主体的内侧顶部，所述主轴转动连接在安装柱的一侧，所述第一齿轮通过单向轴承安装在主轴的侧表面，所述第二齿轮固定安装在主轴的侧表面，所述齿环固定安装在安装座的侧表面，所述安装条固定安装在安装板的一侧，所述齿条固定安装在安装条的底部，所述第一齿轮与齿条啮合连接，所述第二齿轮与齿环啮合连接。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述闭合组件包括第一滑板、第二滑板、连接块、固定板、复位弹簧和复位板，所述第一滑板与第二滑板对称设置在连接板的顶部，且与连接板滑动连接，所述第一滑板与第二滑板的顶部均安装有挡板，所述第二滑板的一侧设置有密封垫，所述第一滑板的一侧设置有凹槽，所述密封垫与凹槽相卡合，两个所述连接块对称安装在第一滑板与第二滑板的底部，所述固定板固定安装在连接块的底部，所述第一滑板与第二滑板的底部均对称安装有复位板，所述固定板的两端通过复位弹簧与两个复位板连接，两个所述滚轮位于第一滑板的上方第二滑板，且与挡板相接触。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述放置槽的内部设置有限位机构，所述限位机构包括限位架、定位销、锁紧块、锁紧弹簧和拉环，所述安装座的内部设置有若干个安装槽，所述安装槽与放置槽的位置相对应，所述限位架活动连接在安装槽的内部，所述限位架的一端设置有滑动槽与卡槽，所述定位销与安装座活动连接，所述定位销的侧表面安装有限位板，所述锁紧块固定安装在定位销的底端，所述拉环固定安装在定位销的顶端，所述锁紧弹簧的一端与限位板的顶部连接，另一端与安装槽内侧顶部连接。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述拉环位于安装座的外侧表面，所述限位板与卡槽相卡合，所述锁紧块与存放管相接触。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述主体的内侧壁安装有抽水组件，所述抽水组件包括连接管、软管、滤网和安装架，所述连接管固定安装在主体的内部，所述连接管的一端通过软管与注水接头连接，所述连接管上安装有控制阀，所述滤网固定安装在连接管的顶部，所述安装架固定安装在主体的侧表面，所述安装架的内侧顶部转动连接有转动叶，所述转动叶位于滤网的上方。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述主体的两侧设置有漂浮装置，所述漂浮装置包括气泵、分流管、储气罐、活塞杆、连接架、气囊，所述气泵与储气罐均安装在主体的内部，所述分流管与储气罐均与气泵连接，所述活塞杆固定安装在主体的侧表面，所述连接架与活塞杆的一端固定连接，所述气囊侧表面与主体、连接架连接，所述分流管与气囊连通。

作为本发明一种基于物联网水体监测环保漂浮装置优选的，所述主体的内部设置有安装腔，所述安装腔的内部安装有控制器、无线模块与GPS传感器，所述主体的前端安装有温度传感器与摄像头，所述分隔板的一侧安装有蓄电池，所述主体的底部安装有侧扫声纳。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置有漂浮装置，可以控制装置的下潜深度，通过在装置的尾部安装有螺旋桨，可以使装置进行自由移动，使装置可以对更大范围的水体进行勘测，工作人员通过无线控制设备对控制器进行远程操控，通过设置有GPS传感器，可以获知经度和纬度坐标，通过侧扫声纳对探测水底地貌和水下物体，结合GPS传感器，就可以确定所处位置的水底地貌和水下物体，GPS传感器、侧扫声纳、摄像头、温度传感器均通过控制器进行数据转换，进而通过无线收发装置传输给无线控制设备，由工作人员进行操控。

2、通过设置有采样装置与漂浮装置，可以在不同时段内，对不同深度、不同地点的水源进行检测与样品采集，大大减小了工作人员的劳动强度，通过支撑组件与闭合组件的配合，可以在注水管下降时，使第一滑板与第二滑板打开对存放管内注水，当注水完毕后，注水管上升，第一滑板与第二滑板自动闭合完成对水样的封存，通过支撑组件与控制组件的配合，可以在取样完毕后使安装座自动转动到下一个工位，使多次取样更加的方便，减轻了工作人员的工作强度，保证了样品质量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明中采样装置的结构示意图；

图4为本发明中支撑组件的结构示意图；

图5为本发明中控制组件的结构示意图；

图6为本发明中存放管的结构示意图；

图7为本发明中闭合组件的结构示意图；

图8为本发明中限位机构的结构示意图；

图9为图8中A处的放大图；

图10为本发明中抽水组件的结构示意图；

图11为本发明的流程图。

图中：

1、主体；11、安装腔；12、控制器；13、无线模块；14、温度传感器；15、摄像头；16、驱动座；17、驱动电机；18、螺旋桨；19、蓄电池；10、GPS传感器；110、侧扫声纳；

2、采样装置；21、分隔板；22、安装轴；23、安装座；24、放置槽；25、存放管；26、连接头；27、连接板；31、电动缸；32、安装板；

33、支撑组件；331、注水管；332、支杆；333、滚轮；334、支撑块；335、注水接头；

34、控制组件；341、安装柱；342、主轴；343、单向轴承；344、第一齿轮；345、第二齿轮；346、齿环；347、安装条；348、齿条；

35、闭合组件；351、第一滑板；352、第二滑板；353、挡板；354、密封垫；355、凹槽；356、连接块；357、固定板；358、复位弹簧；359、复位板；

4、限位机构；41、安装槽；42、限位架；43、滑动槽；44、卡槽；45、定位销；46、限位板；47、锁紧块；48、锁紧弹簧；49、拉环；

5、抽水组件；51、连接管；52、软管；53、控制阀；54、滤网；55、安装架；56、转动叶；

6、漂浮装置；61、气泵；62、分流管；63、储气罐；64、活塞杆；65、连接架；66、气囊。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-图11所示：

一种基于物联网水体监测环保漂浮装置，包括主体1，主体1的内部设置有采样装置2与漂浮装置6，主体1的尾部安装有驱动座16，驱动座16的内部安装有驱动电机17，驱动电机17的输出端固定安装有螺旋桨18。

本实施方案中：通过设置有采样装置2与漂浮装置6，可以在不同时段内，对不同深度、不同地点的水源进行检测与样品采集，大大减小了工作人员的劳动强度，通过设置有驱动电机17与螺旋桨18，便于对主体1进行驱动。

基于现有的物联网水体监测环保漂浮装置，本发明通过设置有采样装置2与漂浮装置6，可以在不同时段内，对不同深度、不同地点的水源进行检测与样品采集，大大减小了工作人员的劳动强度，通过支撑组件33与闭合组件35的配合，可以在注水管331下降时，使第一滑板351与第二滑板352打开对存放管25内注水，当注水完毕后，注水管331上升，第一滑板351与第二滑板352自动闭合完成对水样的封存，通过支撑组件33与控制组件34的配合，可以在取样完毕后使安装座23自动转动到下一个工位，使多次取样更加的方便，减轻了工作人员的工作强度，保证了样品质量。

如图2、图3、图4、图5、图7和图8所示；结合上述内容，采样装置2包括分隔板21、安装轴22、安装座23、存放管25、电动缸31、安装板32、支撑组件33、控制组件34和闭合组件35，分隔板21固定安装在主体1的内部，安装轴22固定安装在分隔板21的一侧，安装座23与安装轴22的侧表面转动连接，安装座23的内部设置有若干个放置槽24，存放管25位于放置槽24的内部，存放管25的管口螺纹连接有连接头26，连接头26的顶部设置有连接板27，电动缸31固定安装在主体1的内侧顶部，安装板32与电动缸31的输出端固定连接，安装板32的一端设置有支撑组件33，安装板32的另一端设置有控制组件34，连接板27的顶部设置有闭合组件35。

本实施方案中：分隔板21安装在主体1的内部，可以把采样装置2与漂浮装置6进行分隔，也便于对安装轴22进行安装，安装座23与安装轴22的侧表面转动连接，便于使存放管25转动到下一个工位，安装座23的内部设置有若干个放置槽24，可以安装多个存放管25，对不同时段内、不同深度、不同地点的水源进行采样与收集，存放管25的管口螺纹连接有连接头26，当取样完毕后，工作人员把连接头26与存放管25分开，即可把水样取走，使用非常的方便，防止取样时对闭合组件35造成损伤，连接头26的顶部设置有连接板27，便于对第一滑板351与第二滑板352进行安装，保持连接头26的密闭效果，使水样不会漏出，通过在主体1的内侧顶部安装有电动缸31，便于控制支撑组件33与闭合组件35进行配合，完成对水样的抽取与封存，也便于控制支撑组件33与控制组件34进行配合，在取样完毕后使安装座23自动转动到下一个工位，使多次取样更加的方便。

如图2、图3和图4所示；结合上述内容，支撑组件33包括注水管331、支杆332、支撑块334和注水接头335，注水管331固定安装在安装板32的底部，两个支杆332对称铰接在注水管331的两侧，支杆332的一端转动连接有滚轮333，两个支撑块334对称安装在注水管331的两侧，注水接头335固定安装在注水管331侧表面，支撑块334位于支杆332的正下方，注水管331位于连接头26的正上方。

本实施方案中：通过设置有支撑组件33，便于控制注水管331下降至连接头26的内部对存放管25的内部进行注水，在注水管331下降的同时，注水管331两侧的支杆332先与第一滑板351与第二滑板352的顶部进行接触，通过在支杆332的一端转动连接有滚轮333，当注水管331继续下降时，支杆332的一端通过滚轮333在第一滑板351与第二滑板352的顶部进行滑动，与第一滑板351与第二滑板352顶部安装的挡板353相接触，把第一滑板351与第二滑板352向两侧推开，使注水管331可以顺利的进入连接头26的内部对存放管25的内部进行注水，注水管331的两侧对称安装有支撑块334，支撑块334位于支杆332的正下方，在电动缸31控制安装板32上升到最顶部时，支撑块334可以对支杆332进行支撑，使支杆332始终处于打开状态，使支杆332可以顺利下降，同时也可以保持支杆332端部的高度，不会影响存放管25进行转动，注水管331的侧表面安装有注水接头335，便于与抽水组件5进行连接，控制注水的水量。

如图2、图3和图5所示；结合上述内容，控制组件34包括安装柱341、主轴342、单向轴承343、第一齿轮344、第二齿轮345、齿环346、安装条347和齿条348，安装柱341固定安装在主体1的内侧顶部，主轴342转动连接在安装柱341的一侧，第一齿轮344通过单向轴承343安装在主轴342的侧表面，第二齿轮345固定安装在主轴342的侧表面，齿环346固定安装在安装座23的侧表面，安装条347固定安装在安装板32的一侧，齿条348固定安装在安装条347的底部，第一齿轮344与齿条348啮合连接，第二齿轮345与齿环346啮合连接。

本实施方案中：通过设置有安装柱341与主轴342，便于对第一齿轮344与第二齿轮345进行安装，第一齿轮344与齿条348啮合连接，当电动缸31通过安装板32带动注水管331进行下降的同时，会带动齿条348进行下降，齿条348下降时会与第一齿轮344进行转动，因第一齿轮344的内部安装有单向轴承343，所以当齿条348下降带动第一齿轮344进行转动时，第一齿轮344会进行自转，所以主轴342不会转动，当注水管331注水完毕后，电动缸31通过安装板32带动齿条348进行上升，齿条348上升时会与第一齿轮344进行啮合，从而带动第一齿轮344进行反向转动，这时第一齿轮344会带动主轴342进行转动，从而带动第二齿轮345进行转动，通过第二齿轮345与齿环346的啮合连接，带动安装座23进行转动，从而使存放管25与连接头26进行转动，使下一个工位的存放管25与连接头26处于注水管331的正下方，完成一个工作流程，因第二齿轮345的齿数比齿环346的齿数少，所以齿环346每次只能转动特定的角度。

需要说明的是：齿条348上的齿只有一部分，当齿条348下降时，带齿部分与第一齿轮344啮合完毕后，也会继续降，使第一齿轮344处于无齿的位置，当电动缸31带动注水管331上升时，齿条348上带齿的部分一开始不与第一齿轮344相啮合，第一齿轮344不会转动，不会带动安装座23进行转动，当注水管331离开连接头26后，齿条348上带齿的部分才会与第一齿轮344相啮合，从而带动安装座23进行转动，使下一个工位的存放管25与连接头26移动到注水管331的正下方。

如图2、图3、图4和图7所示；结合上述内容，闭合组件35包括第一滑板351、第二滑板352、连接块356、固定板357、复位弹簧358和复位板359，第一滑板351与第二滑板352对称设置在连接板27的顶部，且与连接板27滑动连接，第一滑板351与第二滑板352的顶部均安装有挡板353，第二滑板352的一侧设置有密封垫354，第一滑板351的一侧设置有凹槽355，密封垫354与凹槽355相卡合，两个连接块356对称安装在第一滑板351与第二滑板352的底部，固定板357固定安装在连接块356的底部，第一滑板351与第二滑板352的底部均对称安装有复位板359，固定板357的两端通过复位弹簧358与两个复位板359连接，两个滚轮333位于第一滑板351的上方第二滑板352，且与挡板353相接触。

本实施方案中：通过设置有闭合组件35，可以使连接头26处于封闭状态，使水不会漏出，第一滑板351与第二滑板352在复位弹簧358的作用下处于闭合状态，第二滑板352的一侧设置有密封垫354，第一滑板351的一侧设置有凹槽355，当第一滑板351与第二滑板352处于闭合状态时，密封垫354与凹槽355相卡合，保证了第一滑板351与第二滑板352的密闭性，第一滑板351与第二滑板352的顶部均安装有挡板353，当注水管331继续下降时，支杆332的一端通过滚轮333在第一滑板351与第二滑板352的顶部进行滑动，与第一滑板351与第二滑板352顶部安装的挡板353相接触，把第一滑板351与第二滑板352向两侧推开，使注水管331可以顺利的进入连接头26的内部对存放管25的内部进行注水，当注水完毕后注水管331会从连接头26内离开，第一滑板351与第二滑板352在复位弹簧358的作用下进行闭合，保证了第一滑板351与第二滑板352的密闭性，使存放管25跟随转动座转动到的底部时也不会漏水，使样品的保存更加的完好。

如图2、图3、图8和图9所示；结合上述内容，放置槽24的内部设置有限位机构4，限位机构4包括限位架42、定位销45、锁紧块47、锁紧弹簧48和拉环49，安装座23的内部设置有若干个安装槽41，安装槽41与放置槽24的位置相对应，限位架42活动连接在安装槽41的内部，限位架42的一端设置有滑动槽43与卡槽44，定位销45与安装座23活动连接，定位销45的侧表面安装有限位板46，锁紧块47固定安装在定位销45的底端，拉环49固定安装在定位销45的顶端，锁紧弹簧48的一端与限位板46的顶部连接，另一端与安装槽41内侧顶部连接，拉环49位于安装座23的外侧表面，限位板46与卡槽44相卡合，锁紧块47与存放管25相接触。

本实施方案中：放置槽24的内部设置有限位机构4，可以对存放管25进行快速的拆卸与固定，也便于对存放管25进行定位，使连接头26快速定位到合适的角度，通过设置有安装槽41，便于限位架42进行滑动与安装，限位架42的一端呈Y形，连接头26位于Y形夹角的内部，当需要对存放管25进行安装时，先把存放管25放入放置槽24的内部，使连接头26与限位架42进行卡合，保证连接头26的角度，然后把存放管25向放置槽24的内部进行推动，使限位架42的另一端向安装槽41的内部进行滑动，限位架42的一端设置有滑动槽43与卡槽44，限位板46一开始位于限位架42的上方，当限位架42向内推动时，卡槽44也会向内部移动，直至与限位板46相卡合，当限位板46与卡槽44进行卡合时，定位销45在锁紧弹簧48的作用下会带动锁紧块47向下移动，从而通过锁紧块47对存放管25进行固定，使存放管25处于合适的位置，当需要对存放管25进行拆卸时，只需拉动定位销45顶端的拉环49，即可使定位销45向上移动，使锁紧块47脱离存放管25，限位板46也会离开卡槽44，解除对限位架42的限位，使限位架42松动，即可使限位架42与存放管25向外抽出，完成对存放管25拆卸。

如图2、图3和图10所示；结合上述内容，主体1的内侧壁安装有抽水组件5，抽水组件5包括连接管51、软管52、滤网54和安装架55，连接管51固定安装在主体1的内部，连接管51的一端通过软管52与注水接头335连接，连接管51上安装有控制阀53，滤网54固定安装在连接管51的顶部，安装架55固定安装在主体1的侧表面，安装架55的内侧顶部转动连接有转动叶56，转动叶56位于滤网54的上方。

本实施方案中：连接管51的一端位于主体1的外表面，便于进行抽水，通过设置有控制阀53，可以控制抽水的时段与抽水量，连接管51的一端通过软管52与注水接头335连接，便于注水管331进行上下运动，通过在连接管51的顶部安装有滤网54，可以对水中大块的杂质进行阻挡，防止杂质堵塞水管，通过在主体1的侧表面安装有安装架55，便于对转动叶56进行安装，转动叶56位于滤网54的上方，可以把滤网54口处的杂质拨走，使滤网54不会堵塞，提高抽水的效率。

如图1和图2所示；结合上述内容，主体1的两侧设置有漂浮装置6，漂浮装置6包括气泵61、分流管62、储气罐63、活塞杆64、连接架65、气囊66，气泵61与储气罐63均安装在主体1的内部，分流管62与储气罐63均与气泵61连接，活塞杆64固定安装在主体1的侧表面，连接架65与活塞杆64的一端固定连接，气囊66侧表面与主体1、连接架65连接，分流管62与气囊66连通。

本实施方案中：通过设置有漂浮装置6，可以使主体1进行漂浮或下潜，通过安装有储气罐63，可以对空气进行储存，当需要使主体1进行漂浮时，通过气泵61把储气罐63内的空气抽出，通过分流管62对两侧的气囊66进行打气，使气囊66进行膨胀，使主体1可以漂浮到水面，通过设置有活塞杆64，可以对气囊66进行支撑，活塞杆64会随着气囊66的膨胀向外扩伸，当主体1需要下潜时，通过气泵61把气囊66内的空气抽出，通过储气罐63进行储存，当气囊66的空气排出后，活塞杆64会把气囊66扯平，减少水的阻力，使主体1可以顺利下潜。

如图1和图2所示；结合上述内容，主体1的内部设置有安装腔11，安装腔11的内部安装有控制器12、无线模块13与GPS传感器10，主体1的前端安装有温度传感器14与摄像头15，分隔板21的一侧安装有蓄电池19，主体1的底部安装有侧扫声纳110。

本实施方案中：通过设置有安装腔11，便于对控制器12、无线模块13与GPS传感器10进行安装，通过设置有控制器12，便于对主体1内部的电器元件进行控制，通过设置有无线模块13，远程与工作人员进行信号连接，便于工作人员进行远程操控，通过设置有GPS传感器10，便于对主体1的位置进行定位，也便于对主体1的位置进行操控，使主体1可以进入指定区域进行样品采集，通过设置有温度传感器14，可以对水温进行检测，通过设置有摄像头15，可以对主体1所处的环境观察，便于工作人员对水体进行监测，通过在分隔板21的一侧安装有蓄电池19，便于对电器元件进行供电，延长装置的使用时间。

无线控制设备通过无线收发装置与控制器12进行远程连接，工作人员通过无线控制设备对控制器12进行远程操控，通过蓄电池19对控制器12进行供电，通过控制器12对控制阀53、电动缸31、气泵61、驱动电机17的工作进行操控，通过设置有GPS传感器10，可以获知经度和纬度坐标，通过侧扫声纳110对探测水底地貌和水下物体，结合GPS传感器10，就可以确定所处位置的水底地貌和水下物体，通过设置有摄像头15，可以实时监测主体1周围的环境，通过设置有温度传感器14，可以对水温进行检测，GPS传感器10、侧扫声纳110、摄像头15、温度传感器14均通过控制器12进行数据转换，进而通过无线收发装置传输给无线控制设备，由工作人员进行操控。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。