一种用于环境水质检测的监测装置及其监测方法

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，具体涉及一种用于环境水质检测的监测装置及其监测方法。

背景技术

水是人类生存和发展的基本需求，然而，随着全球人口的增长、工业化的加速以及气候变化的影响，当今世界面临着严峻的水环境问题。这些问题对生态系统、经济和人类健康产生负面影响。因为对水环境进行监测是相当有必要的。

公开(公告)号为CN114740169A的中国发明专利公开了一种水环境治理监测装置，包括检测箱体，所述检测箱体连接有支撑部，所述检测箱体的内部设有水质检测器，所述水质检测器连接有换水机构，所述检测箱体的外部还设有搅拌机构；所述支撑部用于检测箱体的支撑；所述换水机构用于换水以使水质检测器能够对不同时间的水环境进行检测；所述搅拌机构用于防止水中的杂质进入到检测箱体的内部以提高对水环境检测的准确率；本装置通过检测箱体内部的水质检测器对水环境进行检测，其中水质检测器与换水机构相连接，换水机构起到一个换水作用，从而使水质检测器能够对不同时间段的水质进行检测，避免水质检测器检测到同一时间的水质，提高了检测结果的准确定。

上述装置虽然能够对不同时间段的水质进行检测，但是在每一次的检测后，检测箱体的底部会残留一部分的液体，在进行下一次检测后，新进入的液体与上一次残留的液体混合在一起，会影响检测的效果，并且上述申请文件中的装置固定在一个地点，只能对同一个地点的水质进行检测，对水体状态的判断过于局部，严重影响了对水体的监测效果，针对此问题，本申请文件提供了一种用于环境水质检测的监测装置及其监测方法。

发明内容

本发明的目的在于：为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明提供了一种用于环境水质检测的监测装置及其监测方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种用于环境水质检测的监测装置，包括：

安装板，所述安装板的中部安装有浮筒，所述安装板的顶部设置有安装箱体；

移动组件，安装在所述安装板上，所述移动组件用于控制所述安装板在水面上任意移动；

限位组件，安装在所述安装板上，所述限位组件用于将所述安装板限位在水面上的某一个区域内；

检测组件，包括两个固定在所述安装箱体内部的蓄水筒，两个所述蓄水筒上均安装有水质检测器，两个所述蓄水筒底侧之间连通有连接管，其中一个所述蓄水筒底侧连通有进水管，所述进水管上连通有排水管，另一个所述蓄水筒上侧与排水管之间连通有溢流管，所述进水管与排水管连接处的两侧分别安装有第四电磁阀和第一电磁阀，所述排水管的中部安装有第二电磁阀，所述溢流管的中部安装有第三电磁阀，所述安装箱体的内部安装有吸水泵，所述吸水泵的进水端与出水端均与所述进水管相连通，所述进水管的另一端贯穿所述安装箱体且位于所述安装板的下方，所述排水管的另一端贯穿所述安装箱体。

优选的，所述安装箱体的内部设置有可充放电的蓄电池和控制模块，所述控制模块与用户的设备终端远程连接，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述吸水泵和所述控制模块均与所述蓄电池电性连接。

优选的，所述安装箱体的顶部设置有太阳能板，所述安装箱体的内部设置有光伏逆变器，所述太阳能板通过所述光伏逆变器与所述蓄电池电性连接。

优选的，所述移动组件包括四个安装在所述安装板外周侧上的防水电机一，四个所述防水电机一均匀分布，四个所述防水电机一的输出端上均固定有螺旋桨。

优选的，所述限位组件包括设置在所述安装板顶部的卷线筒，所述卷线筒上绕设有拉绳，所述拉绳的端部安装有锚杆，所述安装板的顶部安装有输出端与所述卷线筒一端固定的防水电机二。

优选的，所述安装板的底部设置有弧形的过滤罩，所述过滤罩上开设有若干分布均匀的滤孔，所述过滤罩的开口侧与所述安装板的底部固定，所述进水管的吸水端位于所述过滤罩的开口内。

优选的，所述安装箱体转动安装在所述安装板的顶部，所述安装板的顶部可拆卸安装有若干个取样瓶，若干个所述取样瓶以所述安装箱体的转轴呈整列分布，所述取样瓶的顶部开设有进水口且所述进水口的内部设置有只可进水的单向阀，所述排水管的排水端连通有与其中一个所述进水口相对应的通水管，所述取样瓶的一侧连通有出水管且所述出水管上盖设有封堵盖。

优选的，所述安装箱体的外周侧上固定套设有齿轮一，所述安装板上转动安装有与所述齿轮一相啮合的齿轮二，所述安装板上设置有输出端与所述齿轮二中部固定的防水电机三。

优选的，所述安装板的顶部固定有限位筒，所述取样瓶活动插设在所述限位筒的内部，所述限位筒的内壁上设置有磁铁片，所述取样瓶具有磁性。

一种用于环境水质检测的监测方法，其特征在于，包括：

S.将取样瓶插设在限位筒的内部；

S.将装置放入需要检测水体的水面上，通过移动组件驱动装置移动至水面上不同的区域，每达到一个区域，检测组件将区域内部的水体抽入其中一个取样瓶的内部，接着移动组件驱动装置

回到岸边，检测人员将所有的取样瓶取下做标记并拿回去检测；

S.移动组件驱动装置移动至水面上的某一个区域，并通过限位组件进行限位，检测组件反复的对同一片区域的水质进行检测，对多次结果对比，得出水体水质的变化；

S.移动组件驱动装置移动至水面上的不同的区域，检测组件对不同区域的水质进行检测，对多次结果对比，得出水体水质的整体情况。

有益效果：

1、在本发明中，通过对现有检测装置上进水管路的改进，有效避免了残留液体对下一次测量的影响，监测数据更加可靠；

2、在本发明中，通过移动组件的设置，便于驱动装置在水面上任意移动，能够对不同区域的水体进行检测，检测出的结果更加准确，为后续改善水质的方案提供了可靠的数据；

3、在本发明中，限位组件的设置，能够使装置限位在某一片区域内，对不同时段的水质进行检测，能够得出水质的变化，监测效果好；

4、在本发明中，通过太阳能板与蓄电池的设置，为装置提供了持续可靠的电能，通过控制模块的设置，实现了远程控制与水质数据远程接收，使用更加方便；

5、在本发明中，通过过滤罩的设置，能够有效的将水中的杂质过滤，避免杂质进入管网与吸水泵内，造成堵塞和损坏；

6、在本发明中，通过若干个取样瓶的设置，能够对不同区域的水体进行取样，拿回实验室进行更加详细的检测，对水体的监测效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明部分结构的立体结构示意图；

图2为本发明图1的立体剖视图；

图3为本发明检测组件的立体结构示意图；

图4为本发明取样瓶的立体结构示意图；

图5为本发明移动组件的立体结构示意图；

图6为本发明限位组件的立体结构示意图；

图7为本发明图1中部分结构的立体结构示意图。

图1-图7中：

1、安装板；11、浮筒；12、安装箱体；13、过滤罩；14、取样瓶；15、齿轮一；16、齿轮二；17、防水电机三；18、限位筒；19、磁铁片；121、蓄电池；122、控制模块；123、太阳能板；124、光伏逆变器；141、进水口；142、出水管；143、封堵盖；2、移动组件；21、防水电机一；22、螺旋桨；3、限位组件；31、卷线筒；32、拉绳；33、锚杆；34、防水电机二；4、检测组件；41、蓄水筒；42、水质检测器；43、连接管；44、进水管；45、排水管；46、溢流管；47、第四电磁阀；48、第一电磁阀；49、第二电磁阀；410、第三电磁阀；411、吸水泵；451、通水管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例一：

一种用于环境水质检测的监测装置，请参阅图1-图7；本发明主要包括：安装板1，由耐水性强的金属材料制成，安装板1的中部安装有浮筒11，可以使监测装置在水面上保持平衡，确保装置稳定运行，安装板1的顶部设置有安装箱体12；移动组件2，安装在安装板1上，移动组件2用于控制安装板1在水面上任意移动，移动组件2使得监测装置能够在水面上自由移动，使得监测装置能够覆盖更广泛的水域范围，获取更全面的数据；限位组件3，安装在安装板1上，限位组件3用于将安装板1限位在水面上的某一个区域内，限位组件3用于确保监测装置在特定的水域范围内工作，避免其漂移到无关区域；检测组件4，包括两个固定在安装箱体12内部的蓄水筒41，两个蓄水筒41上均安装有水质检测器42，两个蓄水筒41底侧之间连通有连接管43，其中一个蓄水筒41底侧连通有进水管44，进水管44上连通有排水管45，另一个蓄水筒41上侧与排水管45之间连通有溢流管46，进水管44与排水管45连接处的两侧分别安装有第四电磁阀47和第一电磁阀48，排水管45的中部安装有第二电磁阀49，溢流管46的中部安装有第三电磁阀410，安装箱体12的内部安装有吸水泵411，吸水泵411的进水端与出水端均与进水管44相连通，进水管44的另一端贯穿安装箱体12且位于安装板1的下方，排水管45的另一端贯穿安装箱体12；

该装置中检测组件4的工作流程如下：

(一)系统工作时，首先第三电磁阀410、第一电磁阀48和第四电磁阀47处于打开状态，第二电磁阀49处于关闭状态，然后启动吸水泵411，此时被测水通过进水管44进入流经第一电磁阀48第四电磁阀47到蓄水筒41中；

(二)当水上升至溢流管46的上端口时，多余的水通过溢流管46流出，流经第三电磁阀410并由排水管45管口向外排出，此时将第三电磁阀410和第四电磁阀47关闭，同时吸水泵411停止工作，此时水质检测器42开始对水质数据进行检测；

(三)将第四电磁阀47打开一段时间，此时蓄水筒41内的的水倒流至水管网中；

(四)将第四电磁阀47关闭，第一电磁阀48和第二电磁阀49处于打开状态，同时启动吸水泵411，被测水通过吸水泵411先后流经第一电磁阀48和第二电磁阀49，将管中的残留水通过排水管45的端口流出，达到了对管道进行自清洗作用；

检测组件4这样设置，能够有效的将残留的水去除，避免与下一次的取样水混合，影响检测数据的准确性。

在本实施例中，请参阅图2和图7，安装箱体12的内部设置有可充放电的蓄电池121和控制模块122，控制模块122与用户的设备终端远程连接，水质检测器42将检测的数据储存在控制模块122的内部发给用户，用户可以实时得到检测结果，同时用户能够通过控制模块122控制装置的移动与停止，便于监测，第一电磁阀48、第二电磁阀49、第三电磁阀410、第四电磁阀47、吸水泵411和控制模块122均与蓄电池121电性连接；安装箱体12的顶部设置有太阳能板123，安装箱体12的内部设置有光伏逆变器124，太阳能板123通过光伏逆变器124与蓄电池121电性连接，太阳能板123通过光伏逆变器124转换将太阳能转化为电能，为装蓄电池121充电，这些优化部分能够确保装置持续供电，减少对外部电源的依赖，提高可靠性和可持续性。

进一步地，请参阅图1、图2和图5，移动组件2包括四个安装在安装板1外周侧上的防水电机一21，四个防水电机一21均匀分布，四个防水电机一21的输出端上均固定有螺旋桨22，通过四个方向的防水电机一21控制各自的螺旋桨22转动，可以控制装置的方向和速度，实现自主导航。

进一步地，请参阅图1、图5和图6，限位组件3包括设置在安装板1顶部的卷线筒31，卷线筒31上绕设有拉绳32，拉绳32的端部安装有锚杆33，安装板1的顶部安装有输出端与卷线筒31一端固定的防水电机二34，通过防水电机二34的运转，带动卷线筒31转动，实现拉绳32的收放，锚杆33与水底接触，能够将装置限位，能够对一个区域的水质情况进行连续性的检测，监测水体水质的改善情况。

为了避免杂质堵塞进水管44，请参阅图2和图5，安装板1的底部设置有弧形的过滤罩13，过滤罩13上开设有若干分布均匀的滤孔，过滤罩13的开口侧与安装板1的底部固定，进水管44的吸水端位于过滤罩13的开口内，可以阻挡大颗粒物质进入装置内部，避免堵塞和数据污染，提高水质采样的准确性。

更加进一步地，为了方便后续实验室分析，请参阅图2、图3和图4，安装箱体12转动安装在安装板1的顶部，安装板1的顶部可拆卸安装有若干个取样瓶14，取样瓶14上设置有刻度，若干个取样瓶14以安装箱体12的转轴呈整列分布，取样瓶14的顶部开设有进水口141且进水口141的内部设置有只可进水的单向阀，排水管45的排水端连通有与其中一个进水口141相对应的通水管451，取样瓶14的一侧连通有出水管142且出水管142上盖设有封堵盖143，通过排水管45与其中一个取样瓶14上的进水口141对应，关闭第四电磁阀47与第三电磁阀410，吸水泵411工作，通过进水管44将取样水抽入通水管451的内部，通水管451将取样水通过进水口141排入取样瓶14的内部，便于后续实验室分析，单向阀的设置，能够避免样品流出，通过封堵盖143与出水管142，便于将取样水倒出；安装箱体12的外周侧上固定套设有齿轮一15，安装板1上转动安装有与齿轮一15相啮合的齿轮二16，安装板1上设置有输出端与齿轮二16中部固定的防水电机三17，通过防水电机三17驱动齿轮二16转动，带动啮合的齿轮一15转动，从而使安装箱体12转动，使通水管451与未取样的取样瓶14对应，便于多次取样；安装板1的顶部固定有限位筒18，取样瓶14活动插设在限位筒18的内部，限位筒18可以限制取样瓶14的位置，防止其超出限定位置，限位筒18的内壁上设置有磁铁片19，取样瓶14具有磁性，而磁铁片19则与限位筒18配合，通过磁吸作用将取样瓶14牢固固定。

实施例二：

一种用于环境水质检测的监测方法，包括：

S1.将取样瓶14插设在限位筒18的内部，其中，确保取样瓶14具有与限位筒18相匹配的尺寸和设计，将取样瓶14从顶部插入限位筒18的开口中，确保插入稳固并固定在限位筒内部；

S2.将装置放入需要检测水体的水面上，通过移动组件2驱动装置移动至水面上不同的区域，每达到一个区域，检测组件4将区域内部的水体抽入其中一个取样瓶14的内部，接着移动组件2驱动装置回到岸边，检测人员将所有的取样瓶14取下做标记并拿回去检测，具体的，将装置轻放在水面上，并确保装置处于平衡状态，启动移动组件2，通过遥控或预先设定的路径，通过控制移动组件2的转动方向和速度，将装置移动至水面上不同的区域；

S3.移动组件2驱动装置移动至水面上的某一个区域，并通过限位组件3进行限位，检测组件4反复的对同一片区域的水质进行检测，对多次结果对比，得出水体水质的变化；

S4.移动组件2驱动装置移动至水面上的不同的区域，检测组件4对不同区域的水质进行检测；

S5.对多次结果进行对比，得出水体水质的整体情况，具体操作流程为：一、将取样瓶14从装置上取下并进行标记，确保每个取样瓶14与相应区域对应；二、将取样瓶14和相关的检测数据带回实验室；三、在实验室中，对每个取样瓶14进行水质分析，记录各项指标的结果；四、对各个区域的水质数据进行对比分析，得出水体水质的整体情况，包括变化趋势、污染程度等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。