本发明涉及一种饮用水检测技术，特别是一种饮用水检测装置。
背景技术：
我国从八九十年代已经开始对饮用水源环境参数的检测，研制饮用水源环境参数智能监控系统和智能控制系统中的试验应用工作从未间断，但目前我国市场上水源环境参数智能监控系统的智能化程度和科学技术水平比较低，不能够对同一水源地多点监测，不能对饮用水源地的浑浊度精确的把控，针对目前现状，设计了一种饮用水源监测装置能够对饮用水源地水环境因子的各项参数进行多点监测，利用水源环境多点浊度融合模型，将水源环境多点检测的浊度值进行精确融合，提高水源环境浊度检测精确度、鲁棒性和可靠性，还具有较高的通用性和实用性。
技术实现要素：
本发明提供了一种饮用水检测装置，该装置监测水环境水因子的参数精度高。
实现本发明目的的技术方案为：一种饮用水检测装置，包括升降轨道装置、活性炭投放装置、水源地检测装置；其中升降轨道装置包括底座、环形轨道和连接底座、环形轨道的升降装置；活性炭投放装置包括移动小车、外壳本体、曲柄滑块机构、无盖长方体；水源地检测装置包括浊度传感器；移动小车设置于环形轨道上且绕环形轨道运动，外壳本体设置与移动小车上，外壳本体设置内腔，外壳本体侧壁上开有与内腔连通的投放口，投放口上设置电磁阀门，曲柄滑块机构设置于外壳本体的内腔中，无盖长方体承载活性炭，且由曲柄滑块机构驱动伸出或锁紧投放口；浊度传感器设置四个，其中三个均匀的分布于底座上且另一个设置于外壳本体外壁上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)解决现有监测设备中不能够对同一水源地多点监测，不能对饮用水源地的浑浊度精确的把控的问题，将水源环境多点检测的浊度值进行精确融合，提高水源环境浊度检测精确度、鲁棒性和可靠性，还具有较高的通用性和实用性，同时高度智能和人性化的检测的控制调节能力也更好地降低了监测的成本，使用方便，安全可靠；(2)将水源环境中水因子的浊度参数转化为区间数形式，定义两两区间数的相似度，构建相似度矩阵，装有浊度传感器的移动小车每运动30°，检测一次水源环境中的浊度，根据每个检测点浊度传感器区间数的相似度占整个水环境浊度传感器的区间数相似度和的比为该检测点浊度传感器值的相似度融合权重αi，提高了水源环境浊度融合值的精确性和科学性。
下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是一种饮用水源监测装置中升降轨道装置结构示意图。
图2是本发明中活性炭投放装置结构示意图。
图3是本发明中环形轨道结构简图。
图4是本发明中底座内部结构图。
图5是本发明中螺杆和光杆位置分布图。
图6是本发明中底座示意图。
图7是本发明中移动小车局部放大图。
图8是本发明中水源环境多点浊度融合模型示意图。
具体实施方式
结合图1～8，一种饮用水源监测装置，包括活性炭投放装置2、升降轨道装置1、水源地检测装置21和水源环境多点浊度融合模型。
结合图3至图6，升降轨道装置包括底座7、下底板8、环形轨道5和连接底座7、环形轨道5的升降装置。升降装置包括步进电机19、两个丝杠18、一个光杆17、三个带轮15、同步带16、两个带有内螺纹的支撑脚6、一个带有光孔的支撑脚9。两个带有内螺纹的支撑脚6、一个带有光孔的支撑脚9呈120度分布于环形轨道5下底面，两个丝杠18、一个光杆17分别与两个带有内螺纹的支撑脚6、一个带有光孔的支撑脚9匹配，两个丝杠18、一个光杆17下端穿过底座7上表面分别与三个带轮15固定连接，两个丝杠18下端通过轴承设置于下底板8上，光杆17下端与设置于下底板8上的步进电机19的驱动轴连接，三个带轮15之间通过同步带16连接。
结合图2和图7，活性炭投放装置2包括移动小车22、外壳本体、曲柄滑块机构、无盖长方体13。移动小车22设置于环形轨道5上且绕环形轨道5运动，外壳本体设置与移动小车22上，外壳本体设置内腔，外壳本体侧壁上开有与内腔连通的投放口，投放口上设置电磁阀门4，曲柄滑块机构设置于外壳本体的内腔中，无盖长方体13承载活性炭，且由曲柄滑块机构驱动伸出或锁紧投放口。曲柄滑块机构包括机架10、曲柄11、连杆12、滑块23。曲柄11末端固定于外壳本体内腔底面，连杆12末端与曲柄11前端转动连接，机架10末端与曲柄11滑动连接，滑块23与连杆12前端转动连接且与机架10前端固定连接，滑块23与无盖长方体13固定连接。
具体地，机架10末端表面设置方孔，曲柄11穿过方孔。
水源地检测装置包括浊度传感器、温度传感器、tds传感器、ph值传感器。浊度传感器设置四个，其中三个均匀的分布于底座7上图1的a、b、c三点且另一个设置于外壳本体外壁上。
所述水源环境多点浊度融合模型把水源环境中水源地检测装置检测的多点浊度值转化为区间数值，定义浊度传感器的区间数值的相似度和灰色关联度，构建相似度矩阵和灰色关联度矩阵，水源环境每个检测点浊度传感器区间数的相似度融合权重，每个检测点浊度传感器区间值与水源环境浊度传感器的极大和极小区间数值的平均关联度积的倒数占整个水源环境检测点浊度传感器区间数值与极大和极小区间数值的平均关联度积的倒数和的比为该检测点浊度传感器值的灰色关联度融合权重，每个检测点浊度传感器值融合的相似度融合权重和灰色关联度融合权重积的均方根占整个水源环境浊度传感器值的相似度融合权重和灰色关联度融合权重积的均方根和的比为该检测点浊度传感器值融合的组合权重，水源环境各个检测点浊度传感器值与各自浊度传感器值融合的组合权重积的相加和为水源环境多个检测点浊度融合模型的值。
所述的升降轨道装置放置于水源地，通过螺旋传动机构带动环形轨道5升降运动，分布在移动小车侧面的水源地检测装置5中的各个传感器分别检测水质参数，采集到的水质参数的信息通过无线模块与用户进行通讯，从而实现了用户实时监测水源地水质情况。与此同时，利用水源环境多个检测点浊度融合模型，任意不同两个传感器在同一时段检测水源环境浊度的相似度，构建传感器检测水源浊度的相似度矩阵s，能够更精确把控整个水源地水源环境的浊度情况，若水源地的浊度超过预设值，电磁阀门4打开，装有固体活性炭的无盖长方体13通过曲柄滑块机构的动作，穿过电磁阀门4伸出到水面进行水质净化。
工作原理：所述升降轨道装置放置于水源地，通过螺旋传动机构和光杆导轨的配合控制环形轨道5升降运动，分布在移动小车侧面25的水源地检测装置中的各个传感器分别检测水质参数，随着环形轨道的升降运动，水源地检测装置可以检测水源地不同深度水质的情况，移动小车在环形轨道上运动，可以检测水源地同一水平面多点水质的情况，采集到的水质参数的信息通过无线模块与用户进行通讯，利用水源环境多个检测点浊度融合模型，任意不同两个传感器在同一时段检测水源环境浊度的相似度，构建传感器检测水源浊度的相似度矩阵s，能够更精确把控整个水源地水源环境的浊度情况，从而实现了用户精确监测水源地水环境因子情况。若水源地的浊度超过预设值，电磁阀门打开，装有固体活性炭的无盖长方体通过曲柄滑块机构的动作，穿过电磁阀门伸出到水面进行水质净化。
结合图8，根据上述的装置实现的水源地水质检测方法，包括以下过程：
步骤1，在水源地水下布设若干浊度传感器，将浊度传感器测得的数值转化为浊度矩阵；
步骤2，计算基于灰色关联度的水源环境浊度传感器值的灰色关联度融合权重；
步骤3，计算基于相似度的水源环境浊度传感器值的相似度融合权重；
步骤4，计算基于最小相对信息熵原理的组合的权重；
步骤5，根据组合权重得到水源环境融合模型。
步骤1中的浊度矩阵为
其中，m为传感器的数量，n为传感器测量时段的数量。
步骤2的具体过程在于：
步骤2.1，根据式(2)计算每个传感器在k时段与m个传感器在每个k时段极大温度值的关联度ζij，k取值为1，2，…n，
其中，
步骤2.2，构建水源环境浊度传感器的灰色关联度矩阵b，
步骤2.3，根据式(4)计算每个传感器检测浊度值与极大浊度值的平均关联度ζi
步骤2.4，根据式(5)计算每个传感器在k时段与m个传感器在每个k时段的极小浊度值的关联度λij
步骤2.5，构建关联度矩阵c
步骤2.6，根据式(7)计算每个传感器检测浊度值与极小浊度值的平均关联度ηi
步骤2.7，根据式(8)求取水源环境浊度传感器值的灰色关联度融合权重βi
步骤3的具体过程在于：
步骤3.1，根据任意不同两个传感器在同一时段检测水源环境浊度的相似度构建传感器检测水源浊度的相似度矩阵s
其中，
步骤3.2，计算矩阵s每行的每个传感器的平均相似度si
步骤3.3，计算水源环境浊度传感器值的相似度融合权重αi
步骤4中基于最小相对信息熵原理的组合的权重wi
步骤5中的模型为
其中，i为检测点的索引值，xi为k时刻第i个检测点温度。