一种便携式水质监测装置及水质监测系统的制作方法

本申请涉及水质监测领域，尤其涉及一种便携式水质监测装置及水质监测系统。

背景技术：

随着工业的发展，河流湖泊等水资源的污染程度逐渐加剧。为了及时了解水资源的污染情况，及时做出应对措施，现有技术中通常需要对水资源进行水质监测。水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。

在水质监测领域，现有技术中常通过就地测量或采样测量的方法进行水质监测。在就地测量的过程中，测量人员往往需要携带大量且笨重的测量设备，在水质监测现场对水污染情况进行多项的就地检测，从而就地获取大量的试验数据，以方便后续研究。而在采样测量的过程中，测量人员也需要携带大量采样设备对水质进行采样，以获取多种且大量的水质样本，然后将该多种且大量的水质样本运到专门的试验研究场所进行研究。

从上述水质监测方法能够看出，就地测量的方法需要携带大量且笨重的测量设备；而在采样测量的方法中，需要获取大量的水质样本，过程复杂繁琐。

技术实现要素：

本申请提供了一种便携式水质监测装置，以解决背景技术中提到的携带的测量设备大量且笨重，或测量方法复杂繁琐的问题。

第一方面，本申请提供了一种便携式水质监测装置，包括：

依次相连的手持部、连接管和测试部；其中，所述连接管连接所述手持部及测试部的部位密封；所述测试部包括与所述连接管相连通的防水腔室，以及用于安放多种水质监测传感器的开放腔室；

所述手持部包括供电模组、通信模组、主控板和显示装置；

所述测试部包括多种水质监测传感器，所述连接管包括电源线及与各个水质监测传感器对应的信号线；

其中，所述供电模组分别与所述主控板及显示装置电连接，所述主控板分别与所述通信模组及显示装置电连接；

所述多种水质监测传感器分别通过所述电源线与所述供电模组电连接；

所述多种水质监测传感器分别通过对应的信号线与所述主控板电连接。

优选地，所述多种水质监测传感器包括：

安装于所述测试部的开放腔室内的PH传感器监测探头、电导率传感器监测探头、温度传感器监测探头、溶氧量传感器监测探头、水位传感器监测探头以及浊度传感器监测探头；

所述信号线包括分别与各个水质监测传感器对应连接、且与所述主控板相连的PH信号线、电导率信号线、温度信号线、溶氧量信号线、水位信号线以及浊度信号线。

优选地，所述便携式水质监测装置还包括套设于所述连接管的监测装置悬浮机构；所述监测装置悬浮机构包括：

沿所述连接管的长度方向固设的导电滑轨；

连接于所述导电滑轨外侧、且与所述主控板电连接的滑轮；

套设于所述滑轮、且具有预设半径尺寸的悬浮圆盘，其中，所述悬浮圆盘的密度小于水的密度。

优选地，所述便携式水质监测装置，还包括套设于所述连接管的水面动力机构，所述水面动力机构包括：

套设于所述连接管的套环；

连接于所述套环外周边沿的多个伸缩杆；

分别通过铰链连接于所述伸缩杆末端的螺旋桨装置，所述螺旋桨装置与所述主控板电连接。

优选地，所述测试部还包括：固定连接于所述测试部内开放腔室中部的内置铅坠设备。

优选地，所述内置铅坠设备包括：固设于所述开放腔室顶端中部的铅坠套；

连接于所述铅坠套内的实心铅坠实体，其中，所述铅坠套的体积大于所述实心铅坠实体的体积，且所述铅坠套的下底面中空；

连接于所述铅坠套外壁的制氧/耗氧设备，其中，所述制氧/耗氧设备通过氧气管连通于所述铅坠套。

优选地，所述通信模组包括：集成于所述主控板的无线通信模块以及定位模块。

优选地，所述便携式水质监测装置，还包括固定连接于所述手持部顶端的旋翼机构，所述旋翼机构，包括：

与所述手持部顶端转动连接、且与所述主控板电连接的旋翼支撑转动短杆；

设置于所述旋翼支撑转动短杆顶部的旋翼承载座；

固设于所述旋翼承载座内、且与所述主控板电连接的旋翼驱动电机；

设置于所述旋翼驱动电机顶部、且与旋翼驱动电机的电机轴固定相连的多个旋翼。

优选地，所述便携式水质监测装置，还包括：与所述主控板电连接的水质监测信息存储器。

第二方面，提供了一种水质监测系统，包括：远程服务器；以及上述任一项技术方案所述的便携式水质监测装置；其中，所述便携式水质监测装置中的主控板通过所述通信模组与所述远程服务器电连接。

本申请实施例提供的便携式水质监测装置，通过设置手持部，以方便用户握持手持部在需要进行水质监测的水域进行水质监测信息采集。并且该监测装置集成有多种水质监测传感器，以采集多种水质监测信息，然后将该水质监测信息通过信号线传递给主控板，通过主控板对信息进行滤波、整合及多种算法的处理，得到处理后的水质监测信息，以通过显示装置进行现场显示，或通过通信模组发送至对应的服务器进行处理及存储。从而能够简单、快捷地采集得到大量的水质监测信息。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种便携式水质监测装置的结构示意图；

图2为图1所示实施例中的一种手持部的结构示意图；

图3为图1所示实施例中的一种测试部的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第二种便携式水质监测装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第三种便携式水质监测装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第四种便携式水质监测装置的结构示意图。

图7为本申请实施例提供的一种水质监测系统的结构示意图。

图1至图7所示实施例中各结构与附图标记的对应关系如下：

1-手持部、11-供电模组、12-通信模组、121-无线通信模块、122-定位模块、13-主控板、14-显示装置、15-水质监测信息存储器、2-连接管、21-电源线、22-信号线、3-测试部、31-防水腔室、32-开放腔室、33-水质监测传感器、34-内置铅坠设备、341-铅坠套、342-实心铅坠实体、343-制氧/耗氧设备、344-氧气管、4-监测装置悬浮机构、41-导电滑轨、42-滑轮、43-悬浮圆盘、5-水面动力机构、51-套环、52-伸缩杆、53-螺旋桨装置、6-旋翼机构、61-旋翼支撑转动短杆、62-旋翼承载座、63-旋翼驱动电机、64-旋翼、7-远程服务器。

具体实施方式

请参见图1和图2，图1为申请实施例提供的一种便携式水质监测装置的结构示意图；图2为图1所示实施例中的一种手持部的结构示意图。如图1和图2所示，该便携式水质监测装置，包括：

依次相连的手持部1、连接管2和测试部3；其中，所述连接管2连接所述手持部1及测试部3的部位密封；所述测试部3包括与所述连接管2相连通的防水腔室31，以及用于安放多种水质监测传感器33的开放腔室32。

手持部1可方便用户握持，以将该便携式水质监测装置随地放置于需要监测的各个水域中。连接管2用于连接手持部1及测试部3，以方便测试部3测试到的水质监测信息上传至手持部1，方便用户采集与存储。其中，测试部3包括防水腔室31，通过该防水腔室31，能够安放多种水质监测传感器33的线路，避免线路短路。并且测试部3还包括开放腔室32，该开放腔室32能够安放多种水质监测传感器33，从而使得多种水质监测传感器33与水直接接触，从而获取水质监测信息。

如图2所示，手持部1包括供电模组11、通信模组12、主控板13和显示装置14；供电模组11分别与主控板13及显示装置14电连接，主控板13分别与所述通信模组12及显示装置14电连接。供电模组11与主控板13和显示装置14电连接，能够为主控板13和显示装置14提供电能，并且主控板13能够通过自身引出的供电线路将各个传感器间接连接入供电模组11中，从而为各个水质监测传感器33提供工作电能。另外，主控板13分别与显示装置14及通信模组12电连接，能够将各个水质监测传感器33发出的信息显示在显示装置14内，并且主控板13能够将各种水质监测信息通过通信模组12发送至外部的服务器及显示终端等装置内。

其中，通信模组12包括：集成于所述主控板13的无线通信模块121以及定位模块122。通过集成无线通信模块121能够将该便携式水质监测装置监测到的各种水质监测信息通过无线方式发送至外部的服务器或客户终端中，从而实现外部的存储、处理和展示。并且通过设置定位模块122，可通过该定位模块122使得外部的服务器端的测量人员及时准确了解到该水质监测装置的位置，以定位和查找该水质监测装置，便于获知水质监测装置所在水域位置的水质监测信息，并避免遗失。

并且，如图2所示，手持部1还包括与主控板13电连接的水质监测信息存储器15。通过设置与主控板13电连接的水质监测信息存储器15，能够通过实时存储各个水质监测传感器33发送的水质监测信息。

参见图1，图1中的测试部3包括多种水质监测传感器33，所述连接管2包括电源线21及与各个水质监测传感器33对应的信号线22。

所述多种水质监测传感器33分别通过所述电源线21与所述供电模组11电连接。其中，水质监测传感器33可通过电源线21连入主控板13，通过已电连接于供电模组11的主控板13间接供电；或者通过电源线21直接连入供电电源，由供电电源直接供电。

各个水质监测传感器33分别通过对应的信号线22与主控板13电连接。水质监测传感器33分别通过对应的信号线22与主控板13电连接，能够将各种水质监测信息，如PH、电导率、水温和溶氧量等信息通过信号线22传递给主控板13，主控板13再对该各种信号进行滤波和其他处理，以将各种水质监测信息通过手持部1内的水质监测信息存储器15、通信模组12及显示装置14进行存储、发送与展示。

本申请实施例提供的便携式水质监测装置，通过设置手持部1，以方便用户握持手持部1在需要进行水质监测的水域进行水质监测信息采集，并且该监测装置集成有多种水质监测传感器33，以采集多种水质监测信息，然后将该水质监测信息通过信号线22传递给主控板13，通过主控板13对各种信息进行滤波、整合及多种算法的处理，得到处理后的水质监测信息，以通过显示装置14进行现场显示，或通过通信模组12发送至对应的服务器进行处理及存储。从而能够简单、快捷地采集得到大量的水质监测信息。

其中，多种水质监测传感器33包括：安装于测试部3的开放腔室32内的PH传感器监测探头、电导率传感器监测探头、温度传感器监测探头、溶氧量传感器监测探头、水位传感器监测探头以及浊度传感器监测探头。

并且，对应于多种水质监测传感器33，信号线22包括分别与各个水质监测传感器33对应连接、且与主控板13相连的PH信号线、电导率信号线、温度信号线、溶氧量信号线、水位信号线及浊度信号线。其中，信号线22分为VCC信号线以及GND信号线。

通过分别设置PH、电导率、温度、溶氧量、水位及浊度传感器监测探头，能够分别实现对水质的PH、电导率、温度、溶氧量、水位以及浊度的检测。由于上述传感器均为监测探头，因此能够统一集成于测试部3内并通过各种信号线22分别与主控板13电连接，集成度高，不需要测试人员专门携带大量且笨重的测量设备进行测试，因此能够简单快速地测量待测水域的水质。

并且，参见图1，本申请实施例中便携式水质监测装置中，测试部3还包括：固定连接于测试部3开放腔室32中部的内置铅坠设备34。通过设置内置铅坠设备34，能够调节测试部3深入水中的深度，从而通过不同的水质监测传感器33测量不同水深的PH、电导率、温度、溶氧量、水位及浊度等水质监测信息。

具体地，如图3所示，该内置铅坠设备34包括：固设于开放腔室32顶端中部的铅坠套341。

连接于所述铅坠套341内的实心铅坠实体342，其中，所述铅坠套341的体积大于所述实心铅坠实体342的体积。

连接于所述铅坠套341外壁的制氧/耗氧设备343，其中，所述制氧/耗氧设备343通过氧气管344连通于所述铅坠套341。

其中，铅坠套341的底面为中空或透气结构，便于制氧/耗氧设备343向铅坠套341内压入氧气或者消耗氧气，以调节便携式水质监测设备的整体密度，即调节测试部3没入水中的深度。

通过设置制氧/耗氧设备343，并通过氧气管344与铅坠套341相连通，从而能够增加或减小流入铅坠套341内的氧气含量，进而能够增加或减小水质监测设备的整体密度，进而调节测试部3没入水中的深度，以便于各种水质监测传感器33测量不同水深的水质监测信息。

另外，由于需要监测的水域较广，若仅通过测量人员握持水质监测装置的手持部1，测量人员难以深入至较深的水域对水质进行测量。并且若不通过测量人员直接握持水质监测装置，则该水质监测装置在重力的影响下容易倾歪，导致水质监测传感器33测量不准确，甚至容易导致连接管2与手持部1进水，导致无法进行水质监测。为了解决该问题，请参见图4，图4所示实施例提供的便携式水质监测装置除了图1及图2所示的各个结构模块外，还包括套设于连接管2的监测装置悬浮机构4。如图4所示，该监测装置悬浮机构4包括：

沿连接管2的长度方向固设的导电滑轨41。

连接于所述导电滑轨41外侧、且与所述主控板13电连接的滑轮42。

套设于所述滑轮42、且具有预设半径尺寸的悬浮圆盘43，其中，所述悬浮圆盘43的密度小于水的密度。

通过设置导电滑轨41，并通过滑轮42连接悬浮圆盘43，该悬浮圆盘43为圆盘状，且密度小于水的密度，因此测试部3中的水质监测传感器33深入水中时，水质监测传感器33不容易倾歪，且水质监测传感器33的手持部1和连接管2不会没入水中，从而避免手持部1中的电子器件短路。

并且，由于需要监测的水域范围广且水较深，测量人员难以直接握持该便携式水质监测装置，深入到较远的范围及较深的水域对被测水域的水质进行监测。即使能够测量，也会降低测量效率。为了解决该问题，请参见图5，图5实施例提供的便携式水质监测装置除了图1至图3所示的各个结构外，还包括套设于所述连接管2的水面动力机构5，所述水面动力机构5包括：

套设于所述连接管2的套环51。

连接于所述套环51外周边沿的多个伸缩杆52。

分别通过铰链连接于所述伸缩杆52末端的螺旋桨装置53，所述螺旋桨装置53与上述主控板13电连接。

通过设置多个连接于套环51外周边沿的伸缩杆52，并伸缩杆52的末端通过铰链(图中未标记)连接螺旋桨装置53，从而能够通过主控板13改变多个螺旋桨装置53的转速及位置调节水质监测装置的运动方向和速度，以使便携式水质监测装置运动至预定水域进行水质监测。另外，伸缩杆52能够伸缩，即能够调节便携式水质监测装置的倾斜角度，以便于该装置移动。

另外，由于测量人员需要测量的水域范围较广且环境较为恶劣，测量人员难以直接深入至待测水域对水质进行监测。为了解决该问题，如图6所示，图6所示实施例中的便携式水质监测装置除了图1及图2所示的各个结构外，还包括固定连接于所述手持部1顶端的旋翼机构6，所述旋翼机构6包括：

与所述手持部1顶端转动连接、且与所述主控板13电连接的旋翼支撑转动短杆61。

设置于所述旋翼支撑转动短杆61顶部的旋翼承载座62。

通过在手持部1顶端转动连接旋翼支撑转动短杆61，能够支撑旋翼承载座62，由于便携式水质监测装置整体较轻，通过设置旋翼机构6，能够通过旋翼机构6的飞行将该水质监测装置运送至任一水域，从而实现对水质的监测。

固设于所述旋翼承载座62内、且与所述主控板13电连接的旋翼驱动电机63。

设置于旋翼驱动电机63顶部、且与所述旋翼驱动电机63的电机轴固定相连的多个旋翼64。

旋翼支撑转动短杆61与手持部1顶端转动连接，并且设置旋翼承载座62，通过旋翼驱动电机63驱动多个旋翼64，从而使得该旋翼机构6为水质监测装置提供抬升力，将水质监测装置提起，空运至待测水域进行水质监测，克服了待测水域范围较广，环境较为恶劣导致的测量人员无法深入待测水域对水质进行直接监测的问题。

另外，参见图7，图7为本申请实施例提供的一种水质监测系统的结构示意图，如图7所示，该水质监测系统包括：远程服务器7；以及上述任一项实施例所述的便携式水质监测装置，其中，便携式水质监测装置中的主控板通过通信模组与远程服务器7电连接。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。