一种基于物联网的饮用水源地用智能型水质监测设备

技术领域

本发明涉及物联网水质监测领域，具体为一种基于物联网的饮用水源地用智能型水质监测设备。

背景技术

物联网的发展使得各个行业领域可通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何实物与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

饮用水源地的水质安全影响人类饮用水安全和生态安全，因此需要对其进行水质监测。现有的水质监测设备通过在水源地不同位置设置多个监测浮台，并利用无线通信技术将监测数据输送至数据库进行分析。但是由于现有的水质设备对于不同水深的监测，因对与水质的监测不够全面，不能够全方位的对水质进行监测，鉴于此，我们提出一种基于物联网的饮用水源地用智能型水质监测设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的饮用水源地用智能型水质监测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的饮用水源地用智能型水质监测设备，包括浮台，还包括：

驱动模块，驱动模块包括电机，且电机固定在浮台的底面；

水深分层调节模块，水深分层调节模块与驱动机构传动连接，且水深分层调节模块设置在浮台的下侧，水深分层调节模块上设置有多个用来对水质进行监测的检测仪，且水深分层调节模块在驱动模块的驱动下用来将多个检测仪处于不同的水下深度位置；

取样模块，取样模块设置在水深分层调节模块上，并与水深分层调节模块传动连接，且取样模块用来对不同水深的水液进行取样，以便用于检测仪进行水质检测。

优选的，驱动模块还包括螺杆，螺杆定轴转动连接在浮台的底面，且螺杆的一端与电机传动连接，螺杆上开设有两段旋向相反的外螺纹，螺杆与水深分层调节模块传动连接。

优选的，水深分层调节模块包括第一剪叉杆组、第二剪叉杆组和第三剪叉杆组，第一剪叉杆组的两个上端分别定轴转动连接滑块一、滑块二，且滑块一和滑块二分别螺纹连接在螺杆上对应的外螺纹上，浮台的底面固定有触碰开关一和触碰开关二，滑块一位于触碰开关一和触碰开关二之间，且滑块一可分别与触碰开关一、触碰开关二抵扣接触。

优选的，第一剪叉杆组的两个下端与第二剪叉杆组的两个上端对应并定轴转动连接，第二剪叉杆组的两个下端与第三剪叉杆组的两个上端对应并定轴转动连接。

优选的，第三剪叉杆组的两个下端分别定轴转动连接支脚一、支脚二，且支脚一和支脚二结构完全相同，支脚一的下端开设有滑槽，且滑槽内滑动连接有滑板，滑槽的内部顶面固定有触碰开关三，且滑板可与触碰开关三抵扣接触，滑板的下表面通过弹簧一与支脚一的下端相连接，滑板的底面垂直并固定连接顶杆，支脚一上对应的顶杆的下端垂直并固定连接有滑杆二，支脚二上对应的顶杆的下端垂直并固定连接有滑筒二，滑杆二插接并滑动连接在滑筒二内部。

优选的，取样模块包括结构相同的样本盒一、样本盒二和样本盒三，样本盒一、样本盒二和样本盒三分别定轴转动连接在第一剪叉杆组、第二剪叉杆组和第三剪叉杆组的交叉轴上，并且检测仪设置有三个，并分别固定在样本盒一、样本盒二和样本盒三上。

优选的，取样模块还包括三个分别与样本盒一、样本盒二和样本盒三一一对应的滑筒一，且三个所述滑筒一均固定在浮台的底面，三个所述滑筒一分别通过导管一与对应的样本盒一、样本盒二、样本盒三相连通，且导管一上连接有电磁阀一，样本盒一、样本盒二和样本盒三上均连接有导管二，且导管二上连接有电磁阀二。

优选的，滑筒一的内部滑动连接有活塞板一，活塞板一的底面垂直并固定连接有滑杆一，样本盒一、样本盒二和样本盒三分别通过连杆与对应滑筒一上的滑杆一的下端固定连接。

优选的，浮台的上表面固定有三个调压筒，三个所述调压筒与三个所述滑筒一一一对应，调压筒通过导管三与对应的滑筒一相连通，调压筒的内部滑动连接有活塞板二，活塞板二通过弹簧二与调压筒的顶部相连接。

优选的，还包括控制器，控制器的信号输入端分别与触碰开关一、触碰开关二、触碰开关三以及各个检测仪电连接，控制器的执行输出端分别与各个电磁阀一、各个电磁阀二、电机电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过驱动机构驱动水深分层调节模块带动取样模块对不同水深处的水质进行取样并检测，从而实现对不同水深处的水液进行水质监测，从而能够全方位的对饮用水源进行水质监测，有助于快速准确的判断饮用水安全和生态安全的变化，并且能够避免在水浅的地方最下测的样本盒与水底接触，导致淤泥进入样本盒内，确保水质监测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明的总装结构示意图一；

图2为本发明的总装结构示意图二；

图3为图1中的样本盒一截面结构示意图；

图4为图1中的A处放大结构示意图；

图5为图2中的B处放大结构示意图。

图中：1、浮台；2、滑筒一；3、连杆；4、触碰开关一；5、滑块一；6、螺杆；7、触碰开关二；8、电磁阀一；9、滑块二；10、第一剪叉杆组；11、电磁阀二；12、导管二；13、第二剪叉杆组；14、第三剪叉杆组；15、支脚一；16、滑杆二；17、滑筒二；18、样本盒一；19、检测仪；20、样本盒二；21、样本盒三；22、支脚二；23、导管一；24、导管三；25、调压筒；26、触碰开关三；27、滑板；28、顶杆；29、弹簧一；30、弹簧二；31、活塞板二；32、活塞板一；33、滑杆一。

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，本领域普通技术工作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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的饮用水源地用智能型水质监测设备，包括浮台1，还包括：

驱动模块，驱动模块包括电机，本申请中电机未画出，且电机固定在浮台1的底面；

水深分层调节模块，水深分层调节模块与驱动机构传动连接，且水深分层调节模块设置在浮台1的下侧，水深分层调节模块上设置有多个用来对水质进行监测的检测仪19，且水深分层调节模块在驱动模块的驱动下用来将多个检测仪19处于不同的水下深度位置；

取样模块，取样模块设置在水深分层调节模块上，并与水深分层调节模块传动连接，且取样模块用来对不同水深的水液进行取样，以便用于检测仪19进行水质检测。

本实施例中，如图1和图2所示，驱动模块还包括螺杆6，螺杆6定轴转动连接在浮台1的底面，且螺杆6的一端与电机传动连接，螺杆6上开设有两段旋向相反的外螺纹，螺杆6与水深分层调节模块传动连接。

本实施例中，如图1和图2所示，水深分层调节模块包括第一剪叉杆组10、第二剪叉杆组13和第三剪叉杆组14，第一剪叉杆组10的两个下端与第二剪叉杆组13的两个上端对应并定轴转动连接，第二剪叉杆组13的两个下端与第三剪叉杆组14的两个上端对应并定轴转动连接，第一剪叉杆组10的两个上端分别定轴转动连接滑块一5、滑块二9，且滑块一5和滑块二9分别螺纹连接在螺杆6上对应的外螺纹上，浮台1的底面固定有触碰开关一4和触碰开关二7，滑块一5位于触碰开关一4和触碰开关二7之间，且滑块一5可分别与触碰开关一4、触碰开关二7抵扣接触。

本实施例中，如图1、图2和图4所示，第三剪叉杆组14的两个下端分别定轴转动连接支脚一15、支脚二22，且支脚一15和支脚二22结构完全相同，支脚一15的下端开设有滑槽，且滑槽内滑动连接有滑板27，滑槽的内部顶面固定有触碰开关三26，且滑板27可与触碰开关三26抵扣接触，滑板27的下表面通过弹簧一29与支脚一15的下端相连接，滑板27的底面垂直并固定连接顶杆28，支脚一15上对应的顶杆28的下端垂直并固定连接有滑杆二16，支脚二22上对应的顶杆28的下端垂直并固定连接有滑筒二17，滑杆二16插接并滑动连接在滑筒二17内部。

本实施例中，如图1、图2、图3和图5所示，取样模块包括结构相同的样本盒一18、样本盒二20和样本盒三21，样本盒一18、样本盒二20和样本盒三21分别定轴转动连接在第一剪叉杆组10、第二剪叉杆组13和第三剪叉杆组14的交叉轴上，并且检测仪19设置有三个，并分别固定在样本盒一18、样本盒二20和样本盒三21上，取样模块还包括三个分别与样本盒一18、样本盒二20和样本盒三21一一对应的滑筒一2，且三个所述滑筒一2均固定在浮台1的底面，三个所述滑筒一2分别通过导管一23与对应的样本盒一18、样本盒二20、样本盒三21相连通，且导管一23上连接有电磁阀一8，样本盒一18、样本盒二20和样本盒三21上均连接有导管二12，且导管二12上连接有电磁阀二11，滑筒一2的内部滑动连接有活塞板一32，活塞板一32的底面垂直并固定连接有滑杆一33，样本盒一18、样本盒二20和样本盒三21分别通过连杆3与对应滑筒一2上的滑杆一33的下端固定连接，浮台1的上表面固定有三个调压筒25，三个所述调压筒25与三个所述滑筒一2一一对应，调压筒25通过导管三24与对应的滑筒一2相连通，调压筒25的内部滑动连接有活塞板二31，活塞板二31通过弹簧二30与调压筒25的顶部相连接。

本实施例中，还包括控制器，控制器的信号输入端分别与触碰开关一4、触碰开关二7、触碰开关三26以及各个检测仪19电连接，控制器的执行输出端分别与各个电磁阀一8、各个电磁阀二11、电机电连接。

本发明和优点：该种基于物联网的饮用水源地用智能型水质监测设备在使用时，工作过程如下：

如图1和图2所示，图1所示为初始状态，此时样本盒一18、样本盒二20、样本盒三21内部均为空置状态，并且电磁阀一8、电磁阀二11均为关闭状态，当需要对水源不同深度进行水质检测时，通过控制器控制电机工作，电机带动螺杆6转动，使得螺杆6通过两段旋向相反的外螺纹传动带动滑块一5、滑块二9相互靠近，其中滑块一5、滑块二9均与浮台1的底面接触，并在浮台1的约束作用下只能沿螺杆6的轴线方向移动不能够转动，这样确保各个剪叉杆组能够在垂直于水面的方向带动各个取样盒下移至不同深度位置，在滑块一5、滑块二9相互靠近的功过程中使得第一剪叉杆组10的上下方向夹角变小，从而使得第一剪叉杆组10、第二剪叉杆组13、第三剪叉杆组14在竖直方向上的距离变大，进而使得第一剪叉杆组10、第二剪叉杆组13、第三剪叉杆组14带动对应的样本盒一18、样本盒二20、样本盒三21下移至水面下侧不同深度位置，以便对不同深度的水液进行取样。

当滑块一5与触碰开关二7抵扣接触时，触碰开关二7将滑块一5的触碰信号输送至控制器，控制器控制电机停止工作，从而保持样本盒一18、样本盒二20、样本盒三21处于水面下侧不同深度位置处，如图5所示，并且在样本盒一18、样本盒二20、样本盒三21下移过程中通过对应的连杆3带动滑杆一33下移，并使得滑杆一33带动活塞板一32下移，并使得滑筒一2内产生抽吸力，由于导管一23上的电磁阀一8处于关闭状态，因此所述抽吸力通过导管三24对对应的调压筒25内部的活塞板二31产生向下的拉力，使得活塞板二31对弹簧二30拉伸并获得向上的恢复力，在控制器控制电机停止工作的同时控制电磁阀一8、电磁阀二11处于打开状态，在弹簧二30向上的恢复力作用下使得活塞板二31上移，并通过导管三24使得滑筒一2内产生抽吸力，从而通过导管一23对对应的样本盒内的空气进行抽吸，以及在外部水压的作用下使得对应水深处的水液进入样本盒内，实现对不同水深的水液进行取样，并通过对应的检测仪19对样本盒内的样本进行检测，检测以将检测信号输送至控制器进行传输，从而实现对不同水深处的水液进行水质监测，从而能够全方位的对饮用水源进行水质监测，有助于快速准确的判断饮用水安全和生态安全的变化。

在水质监测结束后，通过控制器控制电机工作并带动螺杆6反向转动，使得螺杆6通过两段旋向相反的外螺纹传动带动滑块一5、滑块二9相互远离，从而使得第一剪叉杆组10的上下方向夹角变大，并使得第一剪叉杆组10、第二剪叉杆组13、第三剪叉杆组14在竖直方向上的距离变小，进而使得第一剪叉杆组10、第二剪叉杆组13、第三剪叉杆组14带动对应的样本盒一18、样本盒二20、样本盒三21上移复位，在各个样本盒上移的过程中通过连杆3带动对应的活塞板一32上移，从而使得活塞板一32对滑筒一2内的空气进行加压，并通过导管一23将对应样本盒内的水液通过导管二12排出，从而使得样本盒处于空置状态，以便整个装置下一次取样，确保无干扰，并且当滑块一5与触碰开关一4抵扣接触时，各个样本盒复位并处于初始状态，触碰开关一4将滑块一5的触碰信号输送至控制器，控制器控制电机停止工作，同时控制电磁阀一8、电磁阀二11处于关闭状态，避免水液的晃动导致水液通过导管二12进入样本盒内。

在第三剪叉杆组14下移的过程中，同步带动支脚一15、支脚二22下移，并同步带动滑杆二16、滑筒二17下移，如图4，当滑杆二16、滑筒二17抵触到水底后，水底对滑杆二16、滑筒二17施加向上的作用力，并通过滑杆二16、滑筒二17带动对应的顶杆28和滑板27上移，并使得滑板27对弹簧一29拉伸，使得弹簧一29获得一个恢复力，并且当滑板27与触碰开关三26抵扣接触时，此时触碰开关三26将滑板27的触碰信号输送至控制器，控制器控制电机停止工作，从而避免在水浅的地方将样本盒三21与水底接触，导致淤泥进入样本盒三21内，确保水质监测结果的准确性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。