本实用新型涉及河流污染在线监测技术领域，具体涉及一种通过光学反应实现在线监测河流污染的装置。
背景技术：
近年来，随着工业发展、城镇化提速以及人口数量的膨胀，我国对水资源的需求日益增长；与此同时，大量的工业废水和城乡生活污水的肆意排放，导致地表水和地下水水质日趋恶化，江河湖泊水质污染和饮用水安全问题时有发生，严重制约着经济和社会的可持续发展。实时检测、分析及预测水质参数状况、变化规律和演化趋势是进行水环境污染控制与治理的重要手段。经过长期研究和实践，国内外已经积累了一系列基于化学分析和光谱分析的水质检测技术。目前常见的化学分析法主要有富集法、分光光度法、电化学分析法等。这些方法技术成熟，定量分析可靠，但检测时间长，操作程序繁杂，样品易被污染，检测结果不能及时的反应水质的变化情况，而且反应过程中需要消化大量的化学试剂，测量成本提高，生成的废液容易造成二次污染。而现有技术还存在以下缺陷：
1.大部分通用的监测方式需要使用人工取样后再实验室进行检测，程序比较复杂，花费的时间比较长。
2.目前市场上的一些监测装置需要有一个采样箱，通过对河流进行采样后才能测量，采样箱内的采样管在采样过程中容易造成堵塞，需要频繁的进行清理，较为麻烦。
3.目前市面上的这种装置体积较大，对安放地点的地理环境要求较高，提高了安放难度，同时也提高了维护成本。
4.成本高，耗费功率大。
5.测量物质单一。
以上问题在本专利中可以得到较好的解决。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型提出了一种可以减小检测周期的通过光学反应实现在线监测河流污染的装置。
本实用新型的技术方案是：一种通过光学反应实现在线监测河流污染的装置，包括下侧开口的长方体箱体和单片机，所述长方体箱体的一端为激光发射端，与激光发射端相对的长方体箱体另一端为接收端；所述长方体箱体的中部设置有有机玻璃，有机玻璃将长方体箱体分为充满蒸馏水的上层空间和用于取样检测河流污染情况的下层空间；所述下层空间包括通过有机玻璃分隔开的三个取样空间，三个取样空间设置于同一水平面上，且三个取样空间均下端开口；
所述激光发射端包括三个分别对应三个取样空间设置的下层激光发射器，三个下层激光发射器发射出的激光波长均不同；所述接收端包括三个分别对应三个所述下层激光发射器设置的下层接收器；
所述激光发射端还包括对应上层空间设置的上层激光发射器，所述接收端还包括对应所述上层激光发射器设置的上层接收器；
所述下层激光发射器、下层接收器、上层激光发射器和上层接收器均连接所述单片机；所述单片机还连接有AD转换模块、无线网络通讯模块和太阳能电池板；所述长方体箱体上设置有北斗卫星定位系统，北斗卫星定位系统连接所述单片机。
进一步优选的是，所述长方体箱体的外壁均由有机玻璃制成。
有机玻璃的重量轻，可以减小整体的重量，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝(属于轻金属)的43％；有机玻璃的耐冲击性是普通玻璃产品的200倍以上，几乎没有任何断裂的危险；有机玻璃的耐久性：产品对内置光源有很良好的保护，延长光源产品使用的寿命；有机玻璃也可以采用透明有机玻璃，方便观察内部情况。
更进一步优选的是，所述下层接收器和上层接收器均为硅光电池接收器。
硅光电池接收器是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，用于与下层激光发射器和上层激光发射器相配合使用，价格便宜，稳定性好。
更进一步优选的是，所述无线网络通讯模块包括WIFI模块、3G模块和4G模块中的一种或几种。
无线网络通讯模块可以是WIF I模块、3G模块或4G模块，也可以是WIF I模块和3G模块、WIFI模块和4G模块、3G模块和4G模块、或是WIFI模块、3G模块和4G模块中的一种组合。WIFI模块、3G模块或4G模块的网络均比较稳定，可以很好的将单片机上的信息传输给服务器，保证河流污染监测工作的顺利进行。
更进一步优选的是，三个所述下层激光发射器分别为波长不同的红光激光器、蓝光激光器和绿光激光器。
采用三种波长不同的激光发射器，颜色也各不相同，可以区别测试，同时方便观察。
更进一步优选的是，所述长方体箱体设置有多个，多个长方体箱体内的下层激光发射器、下层接收器、上层激光发射器、上层接收器和北斗卫星定位系统均连接同一单片机。
通过统一单片机采集多个长方体箱体内的设备发来的信息，可以将长方体箱体放置在不同的位置，监测不同位置的河流污染情况，最终集体收集数据并进行分析处理，节省了成本。
更进一步优选的是，所述上层空间通过有机玻璃分隔为至少两个蒸馏水空间，且每个蒸馏水空间均对应的设置有上层激光发射器和上层接收器。
可以通过一块有机玻璃将上层空间分隔为两个蒸馏水空间，也可以通过两块有机玻璃将上层空间分隔为三个蒸馏水空间等等，每个蒸馏水空间均收集一组信息，然后求平均值，以此提高数据的准确性。
本实用新型的有益效果是：
将长方体箱体放入河流中，河流中的水从三个取样空间的下端进入，然后三个下层激光发射器发出的光穿过河流水后被三个下层接收器分别接收，下层接收器将光信号转化为电平信号，通过单片机的AD转换模块将模拟信号转化为数字信号，进行简单分析后通过无线网络通讯模块传送到外部服务器端，在服务器中进行具体的数据处理，在经过去除错误数据、数据可读化、数据可视化处理后，将发生污染的位置信息、污染类别等传输到固定网页上，让有关部门及时得到信息。不同的污染物在遇到特定波段的光的时候会有特殊的光学反应，比如会出现特殊的波峰等，可以通过这些表现在电信号中的特性来判断具体的污染情况。
上层激光发射器发出的光穿过蒸馏水后被上层接收器分别接收，同样的分布传输给服务器，最终用来和通过下层激光发射器得到的数据进行比对。三个取样空间之间的有机玻璃则可减小在河流中三个下层激光发射器发出的光产生相互影响，造成数据的不准确。北斗卫星定位系统则可以用于定位每个箱子的位置，可在箱子所在河流区域的水质出现问题时及时发现并做出相应措施。三种激光发射器发射出的颜色不同，可进行自检错(当检测到的情况差距大时，即报错)，可以保证数据的准确定，不会出现大的偏差，避免出现错乱时无法及时的得知，方便观察和在出现错乱时及时的更正，提高数据的正确性。
本产品可以减小河水污染的检测周期，增强检测精度，在遇到河水污染时可以有效快速的将污染情况上传；因为本实用新型不需要使用采样管，且为入水式实时检测，所以在体积方面远远小于其他类型产品，降低了生产成本，功耗也有大幅度降低，因为实用新型选用太阳能电池板进行供电，可以近距离的为单片机和无线网络通讯模块等所有设备提供电能，为设备的实施提供方便，便于在户外的河流中放置长方体箱体，所以对其安装地点等的要求低，抗逆性较强。
北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统，数据具有保密性，河流污染是需要相对保密的数据，所以用北斗的话更加安全。北斗卫星导航系统目前在中国的精度较高，可以和GPS民用相比较甚至更高，而且未来发展的前景较好。北斗卫星导航系统具有兼容性，就是它可以兼容GPS，伽利略之类的卫星导航系统，实现多系统定位，准确度可以提高20％左右。在测量河流污染的时候，检测装置经常会安放在比较偏僻的地方，这种地方经常没有信号或者信号较差，没有办法使用GPRS，所以我们就需要用短报文系统，短报文系统是北斗系统独有的，可以双向通讯，所以就算没有信号也可以通过短板文进行数据传输。
附图说明
图1为本实用新型的一种通过光学反应实现在线监测河流污染的装置的示意图。
附图标记：1-长方体箱体，2-下层激光发射器，3-上层激光发射器。
具体实施方式
以下对本实用新型的技术方案进行详细的说明，应当说明的是，以下仅是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些应当都属于本实用新型的保护范围。
实施例一
如图1所示，一种通过光学反应实现在线监测河流污染的装置，包括下侧开口的长方体箱体1和单片机，所述长方体箱体1的一端为激光发射端，与激光发射端相对的长方体箱体1另一端为接收端；所述长方体箱体1的中部设置有有机玻璃，有机玻璃将长方体箱体1分为充满蒸馏水的上层空间和用于取样检测河流污染情况的下层空间；所述下层空间包括通过有机玻璃分隔开的三个取样空间，三个取样空间设置于同一水平面上，且三个取样空间均下端开口；
所述激光发射端包括三个分别对应三个取样空间设置的下层激光发射器2，三个下层激光发射器2发射出的激光波长均不同；所述接收端包括三个分别对应三个所述下层激光发射器2设置的下层接收器；
所述激光发射端还包括对应上层空间设置的上层激光发射器3，所述接收端还包括对应所述上层激光发射器3设置的上层接收器；
所述下层激光发射器2、下层接收器、上层激光发射器3和上层接收器均连接所述单片机；所述单片机还连接有AD转换模块、无线网络通讯模块和太阳能电池板；所述长方体箱体1上设置有北斗卫星定位系统，北斗卫星定位系统连接所述单片机。
具体的，所述下层接收器和上层接收器均为硅光电池接收器，也可以为其他接收器，不做具体限定，本实施例中为硅光电池接收器。
具体的，所述无线网络通讯模块包括WIF I模块、3G模块和4G模块中的一种或几种。具体可以为WIF I模块、3G模块、4G模块、WIFI模块与3G模块的组合、3G模块与4G模块的组合、WIF I模块与4G模块的组合或是WIFI模块、3G模块和4G模块的组合，作为实施例，本实施例中的无线网络通讯模块为2G模块。
将长方体箱体放入河流中，河流中的水从三个取样空间的下端进入，然后三个下层激光发射器发出的光穿过河流水后被三个下层接收器分别接收，下层接收器将光信号转化为电平信号，通过单片机的AD转换模块将模拟信号转化为数字信号，进行简单分析后通过无线网络通讯模块传送到外部服务器端，在服务器中进行具体的数据处理，在去除错误数据、数据可读化、数据可视化处理后，将发生污染的位置信息、污染类别等传输到固定网页上，让有关部门及时得到信息。不同的污染物在遇到特定波段的光的时候会有特殊的光学反应，比如会出现特殊的波峰等，可以通过这些表现在电信号中的特性来判断具体的污染情况。
上层激光发射器发出的光穿过蒸馏水后被上层接收器分别接收，同样的分布传输给服务器，最终用来和通过下层激光发射器得到的数据进行比对。三个取样空间之间的有机玻璃则可减小在河流中三个下层激光发射器发出的光产生相互影响，造成数据的不准确。北斗卫星定位系统则可以用于定位每个箱子的位置，可在箱子所在河流区域的水质出现问题时及时发现并做出相应措施。三种激光发射器发射出的颜色不同，可进行自检错(当检测到的情况差距大时，即报错)，可以保证数据的准确定，不会出现大的偏差，避免出现错乱时无法及时的得知，方便观察和在出现错乱时及时的更正，提高数据的正确性。
本产品可以减小河水污染的检测周期，增强检测精度，在遇到河水污染时可以有效快速的将污染情况上传；因为本实用新型不需要使用采样管，且为入水式实时检测，所以在体积方面远远小于其他类型产品，降低了生产成本，功耗也有大幅度降低，因为实用新型选用太阳能电池板进行供电，可以近距离的为单片机和无线网络通讯模块等所有设备提供电能，为设备的实施提供方便，便于在户外的河流中放置长方体箱体，所以对其安装地点等的要求低，抗逆性较强。
北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统，数据具有保密性，河流污染是需要相对保密的数据，所以用北斗的话更加安全。北斗卫星导航系统目前在中国的精度较高，可以和GPS民用相比较甚至更高，而且未来发展的前景较好。北斗卫星导航系统具有兼容性，就是它可以兼容GPS啦，伽利略之类的卫星导航系统，实现多系统定位，准确度可以提高20％左右。在测量河流污染的时候，检测装置经常会安放在比较偏僻的地方，这种地方经常没有信号或者信号较差，没有办法使用GPRS，所以我们就需要用短报文系统，短报文系统是北斗系统独有的，可以双向通讯，所以就算没有信号也可以通过短板文进行数据传输。
实施例二
本实施例是在实施例一基础上作出的进一步改进，与实施例一的区别是：
优选的，所述长方体箱体1的外壁均由有机玻璃制成。
优选的，三个所述下层激光发射器2分别为波长不同的红光激光器、蓝光激光器和绿光激光器。
优选的，所述长方体箱体1设置有多个，多个长方体箱体1内的下层激光发射器2、下层接收器、上层激光发射器3、上层接收器和北斗卫星定位系统均连接同一单片机。
优选的，所述上层空间通过有机玻璃分隔为至少两个蒸馏水空间，且每个蒸馏水空间均对应的设置有上层激光发射器3和上层接收器，上层激光发射器设置于其所在蒸馏空间对应的激光发射端，上层接收器设置于其所在蒸馏空间对应的接收端。
需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
根据本说明书的记载即可较好的实现本实用新型的技术方案。