一種水體污染檢測(cè)儀用浮標(biāo)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水體污染監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，在河流、湖泊、水庫、海洋水體污染實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中要采用浮標(biāo)式水體檢測(cè)儀，本發(fā)明適用于自由運(yùn)動(dòng)型可搖控水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化工企業(yè)的增長(zhǎng)，企業(yè)排放廢水對(duì)自然水資源帶來很大的安全隱患，因工業(yè)廢水導(dǎo)致的疾病偶有發(fā)生，因此對(duì)水體污染的監(jiān)測(cè)勢(shì)在必行，為保證人的飲水安全，國(guó)家政府部門會(huì)對(duì)重要水域定期進(jìn)行抽樣檢查，以確保水安全。傳統(tǒng)的人工抽檢方法一一化驗(yàn)法，需要工作人員到水體現(xiàn)場(chǎng)取水樣進(jìn)行化驗(yàn)，整個(gè)取樣、送檢、化驗(yàn)過程復(fù)雜，檢測(cè)周期長(zhǎng)，對(duì)水體的安全監(jiān)測(cè)帶來較高的成本，而且不能保證水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有水體污染監(jiān)測(cè)方法中采樣抽檢無法實(shí)時(shí)進(jìn)行，人工成本較高，效率較低的問題，提供一種用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水體污染的浮標(biāo)裝置，本發(fā)明裝置可以實(shí)現(xiàn)水體污染實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，定點(diǎn)監(jiān)測(cè)、移動(dòng)監(jiān)測(cè)等，以便完成水體的全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)工作。
[0004]本發(fā)明提供的水體污染檢測(cè)儀用浮標(biāo)裝置，包括(I)燈罩、(3)浮標(biāo)上殼、(5)LED燈、(6)控制器、(9)浮標(biāo)下殼、(12)渦輪電機(jī)、(14)渦輪器和(13)進(jìn)排水管；所述的浮標(biāo)上殼與浮標(biāo)下殼之間采用密封連接，LED燈安裝在控制器上，控制器安裝在浮標(biāo)上殼上，所述燈罩密封安裝在浮標(biāo)上殼上并與LED燈位置對(duì)應(yīng)；浮標(biāo)下殼上均布設(shè)置有6個(gè)進(jìn)排水口，并以中心對(duì)稱的兩個(gè)進(jìn)排水口為一組，之間通過進(jìn)排水管密封連通，進(jìn)排水管中間密封安裝由渦輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)的渦輪器；所述的LED燈及渦輪電機(jī)與控制器電連接。
[0005]所述的浮標(biāo)上殼為六個(gè)等腰梯型構(gòu)成的六面體，六面體的下端外周為圓環(huán)形連接沿，所述六面體的各面均安裝有一塊太陽能電池板并與控制器電連接，太陽能電池板的外面各安裝有一塊透明密封板。浮標(biāo)下殼為半球型殼體。所述浮標(biāo)燈罩與浮標(biāo)上殼采用螺紋進(jìn)行固定，中間采用燈罩防水膠圈(2)進(jìn)行防水密封。所述浮標(biāo)上殼與浮標(biāo)下殼采用螺紋進(jìn)行固定，采用浮標(biāo)上下殼防水膠圈(4)進(jìn)行防水密封。所述浮標(biāo)上殼與浮標(biāo)下殼接合邊緣外周設(shè)置有防撞膠圈。所述浮標(biāo)下殼的底部設(shè)置有一個(gè)與控制器電連接的光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器與浮標(biāo)下殼之間設(shè)置有密封膠墊。
[0006]所述浮標(biāo)控制器通過控制六個(gè)方向進(jìn)排水口排水流量控制浮標(biāo)自由運(yùn)動(dòng)方向。
[0007]本發(fā)明裝置的特點(diǎn):
[0008]I)水體污染檢測(cè)儀的浮標(biāo)裝置，可實(shí)現(xiàn)水平方向前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、停止運(yùn)動(dòng)；
[0009]2)太陽能供電系統(tǒng)為浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)及水體監(jiān)測(cè)提供電能，使浮標(biāo)長(zhǎng)期處于免維護(hù)狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)水體全天候?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；
[0010]3)衛(wèi)星定位系統(tǒng)為浮標(biāo)提供經(jīng)瑋度坐標(biāo)信息，為浮標(biāo)向指定目標(biāo)位置運(yùn)動(dòng)提供精確的地理位置坐標(biāo)。
[0011]4)浮標(biāo)頂部的半球型護(hù)罩內(nèi)部LED燈可顯示浮標(biāo)狀態(tài)信息或監(jiān)測(cè)狀態(tài)信息，在特定條件下能通過LED燈光進(jìn)行可見光通信。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0013]I)水體污染檢測(cè)儀的浮標(biāo)設(shè)計(jì)方法可在水面自由運(yùn)動(dòng)，通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電子羅盤輔助實(shí)現(xiàn)目標(biāo)位置數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，減少了人工作業(yè)周期，降低了人工檢測(cè)成本，保證了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性及有效性。
[0014]2)太陽能供電系統(tǒng)為浮標(biāo)提供綠色可再生能源，為浮標(biāo)能長(zhǎng)期進(jìn)行水體污染監(jiān)測(cè)提供有力保障，使本發(fā)明可處于長(zhǎng)期免維護(hù)狀態(tài)運(yùn)行，大大降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本，同時(shí)也保證了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
[0015]3)浮標(biāo)半球頂LED燈設(shè)計(jì)，為工作狀態(tài)指示，監(jiān)測(cè)指示提供直觀的判斷依據(jù)，在特定狀態(tài)下可用于可見光通信，為浮標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)控制及受電磁波干擾情況下通信數(shù)據(jù)保密性等方面提供有效方法。
【附圖說明】
:
[0016]圖1是本發(fā)明水體污染檢測(cè)儀用浮標(biāo)裝置結(jié)構(gòu)展開圖。
[0017]圖中I燈罩、2燈罩防水膠圈、3浮標(biāo)上殼、4浮標(biāo)上下殼防水膠圈、5LED燈、6控制器、7控制器固定螺釘、8防撞膠圈、9浮標(biāo)下殼、10進(jìn)排水口、11光學(xué)傳感器、12渦輪電機(jī)、13進(jìn)排水管、14渦輪器、15、太陽能電池板、16透明密封板
[0018]圖2是本發(fā)明進(jìn)排水管連通示意圖。
[0019]圖中I與4連通、2與5連通、3與6連通。
[0020]圖3是本發(fā)明進(jìn)排水連通管原理圖。
[0021]圖中A渦輪、B電機(jī)
[0022]圖4是本發(fā)明浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)控制原理圖。
[0023]圖5是本發(fā)明控制器電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1、浮標(biāo)裝置
[0025]如圖1所示，本發(fā)明由白色塑料材質(zhì)半球型燈罩I作為浮標(biāo)頂，通過燈罩螺紋與浮標(biāo)上殼3旋轉(zhuǎn)進(jìn)行密封，燈罩與浮標(biāo)上殼間由燈罩防水膠圈2進(jìn)行防水密封處理。
[0026]浮標(biāo)上殼3與浮標(biāo)下殼9通過螺紋方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)密封，浮標(biāo)上殼與浮標(biāo)下殼密封處有防水膠圈4。燈罩、浮標(biāo)上殼、浮標(biāo)下殼構(gòu)成浮標(biāo)艙。浮標(biāo)上殼的六個(gè)梯型斜面內(nèi)部鑲嵌六塊太陽能電池板15，太陽能電池板通過控制器6對(duì)浮標(biāo)控制器內(nèi)的鋰電池充電，由鋰電池為浮標(biāo)提供電力能源。太陽能電池板外由六片透明密封板16與浮標(biāo)上殼通過固定膠分別粘貼至六個(gè)梯型窗口位置。
[0027]控制器6通過六個(gè)控制器固定螺釘7固定到浮標(biāo)上殼內(nèi)，LED指示燈5安裝到控制器上表面，與控制器控制電路直接相連接。六片太陽能電池板正負(fù)極線纜分別通過插頭與控制器相連接。三只渦輪電機(jī)的電源控制線分別通過插頭與控制器相連接。
[0028]渦輪電機(jī)12與渦輪器14安裝在一起，并與進(jìn)排水管13進(jìn)行連接(六個(gè)進(jìn)排水口10分布在浮標(biāo)下殼半圓型側(cè)切線處每隔60度角位置)，將連接后的進(jìn)排水管路通過接口處螺帽與浮標(biāo)下殼內(nèi)進(jìn)排水口固定連通。安裝時(shí)180度方向兩個(gè)進(jìn)排水口構(gòu)成一組，共安裝三組。
[0029]每一組進(jìn)排水管的一端用于進(jìn)水，另一端用于排水，通過排水的反向作用力為浮標(biāo)提供單方向的推動(dòng)力，使浮標(biāo)前進(jìn)。當(dāng)渦輪電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向時(shí)，進(jìn)水口變成出水口，出水口變成進(jìn)水口，提供的動(dòng)力方向相反，使浮標(biāo)后退。
[0030]通過一組進(jìn)排水管作用時(shí)，浮標(biāo)可以前進(jìn)，但不能保證運(yùn)動(dòng)方向。因此，通過控制器控制二組進(jìn)排水管作用，當(dāng)二組進(jìn)排水管緊鄰的兩個(gè)出水口排水流量相同時(shí)，浮標(biāo)向2個(gè)出水口夾角中線相反方向水平運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)出水口排水流量不同時(shí)，浮標(biāo)向排水壓力小的一側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。
[0031 ] 通過控制器控制三組進(jìn)排水管的排水流量，可實(shí)現(xiàn)浮標(biāo)的加速、減速、轉(zhuǎn)彎或停止等運(yùn)動(dòng)。
[0032]浮標(biāo)上殼與浮標(biāo)下殼固定密封邊沿通過安裝防撞膠圈8進(jìn)行防撞保護(hù)。
[0033]浮標(biāo)控制器中(參見圖5)含有衛(wèi)星定位模塊、慣性導(dǎo)航模塊，可通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)或GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等進(jìn)行衛(wèi)星定位，獲得浮標(biāo)當(dāng)前的經(jīng)瑋度位置信息。根據(jù)遠(yuǎn)程控制指令指示的目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域位置信息，控制器控制浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)到預(yù)定區(qū)域進(jìn)行水體監(jiān)測(cè)。通過電子羅盤確定浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向，并由控制器控制進(jìn)排水管修正浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向。
[0034]浮標(biāo)下殼底部通過螺紋密封固定安裝水污染檢測(cè)光學(xué)傳感器11，透過浮標(biāo)下艙底中心位置對(duì)水污染進(jìn)行檢測(cè)。
[0035]檢測(cè)結(jié)果通過無線通信或衛(wèi)星通信的方式傳送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，通過服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。浮標(biāo)內(nèi)置的SD卡可循環(huán)存儲(chǔ)I年的歷史測(cè)量數(shù)據(jù)。通過WEB方式或APP應(yīng)用方式訪問服務(wù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0036]浮標(biāo)的工作狀態(tài)，由浮標(biāo)頂部的LED指示燈進(jìn)行狀態(tài)顯示，在特定環(huán)境也可通過LED指示燈編碼進(jìn)行可見光數(shù)據(jù)通信。
[0037]當(dāng)浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)過程中，如果與其它物體碰撞時(shí)，可通過浮標(biāo)防撞膠圈進(jìn)行