一种远程水质监测装置及其系统的制作方法

本实用新型涉及环境监测设备技术领域，尤其涉及一种远程水质监测装置及其系统。

背景技术：

众所周知，现有的水质监测系统一般为固定方式，将传感器置于待检测的水系中，而电气控制系统置于岸上，这样的检测装置只能定点的对一个位置进行检测，移动不方便。现有技术继续一种可移动，能远程监控水质质量的远程水质监测器及其检测系统。

并且的，在现有技术中大多数监测装置需要人工进行数据监管，而不能够自动实现监管调控，需要时刻有人值守。

并且的，在现有技术中大多数监测装置需要人工进行数据监管，而不能够自动实现监管调控，需要时刻有人值守。

如现有技术中的一种在线水质监测设备探头，申请号CN201720957888.7，其公开了一种在线水质监测设备探头，包括探头外壳、导电线路和数据存储卡，所述探头外壳底部左侧安装有pH传感器，所述pH传感器右侧安装有温度传感器，所述温度传感器右侧安装有浊度传感器，所述浊度传感器右侧安装有溶解氧传感器。其通过设有移动杆、数据存储卡和太阳能电池板，可以打破传统的检测探头模式，实现移动式的收集湖面内的数据，可以有效的检测到湖面不同位置各个方位的水质数据，提高了检测探头的功能性和实用性。显然的，该实用新型并不能升降其探头装置，无法对水域内不同水深的数据进行采集，并且的在水流较急的水域，探头装置会在水中摇摆，可能会因磕碰而造成元器件进水损坏，并且其也不能在水中某一位置固定。

又如现有技术中的一种可移动式水质监测装置，申请号CN201721679774.7，其公开了一种可移动式水质监测装置，包括装置本体、悬浮体、数据采集装置、推进装置和控制盒，装置本体为船型结构；悬浮体设置在装置本体的顶部，为水质监测装置提供浮力；数据采集装置包括采集部件和用于驱动采集部件上升或下降的升降驱动装置；推进装置设置在装置本体的头部或尾部；控制盒设置在装置本体内，用于控制数据采集装置和推进装置。该结构中，由升降驱动装置驱动采集部件升降，使得采集部件可以对指定水域位置不同水深的水质进行监测；由推进装置推动监测装置进多个地点进行自动巡航采集水质参数，可进行多点监测。显然的，该监测装置虽然能够实现对于水域位置不同水深的水质进行监测，然而其在工作时，因为不确定指定水域深浅，在使用推杆电机伸长推杆时，很容易因为伸长过多而造成采集部件碰撞水底或水中障碍物，而造成设备失灵；且检测设备暴露在水面上，不够隐蔽，容易被环境污染制造者发现后恶意毁损。

并且的，现有技术中的监测装置大多需要人工根据反馈数据进行调控，使用起来十分不方便。

因此，有必要提供一种全新的远程水质监测装置及其系统，以解决隐蔽检测，远程监控的目的。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可以较为隐蔽实现检测，可以远程监控的远程水质监测装置及其系统，其中的一种远程水质监测装置，包括浮力装置1，所述浮力装置1可以为浮球等漂浮物，也可以为设置有动力装置、浮力阀的可移动浮力装置，其具体结构原理可以参考现有技术。在浮力装置1底端通过连接装置11与检测固定盘2相连，所述连接装置11也可以为弹性拉绳或金属拉线或电动伸缩杆。所述检测固定盘2内设有检测传感器21，所述检测固定盘2优选为硬质塑料制成，减少成本的同时也可以很好的抵挡冲击力压力。所述检测传感器21至少包括PH传感器、浊度传感器、电导率传感器、氨氮传感器、溶解氧传感器中的一种，当然也可以根据所需检测的数据使用其他传感器，在此不做穷举。

其中所述PH传感器优选使用德国WTW的型号为SensoLyt 700IQ的PH传感器，其内置一个NTC温度传感器，用于温度测量和自动温度补偿，这使得其可以同时测量pH或ORP和温度数值。

浊度传感器优选使用德国WTW的Turb 2000，其可快速、简单的标定较小的采样池，减少标定成本并提供响应速度；同时其采用钨灯光源，使用寿命长。

电导率传感器优选使用德国WTW的TetraCon 700IQ，其带双温度探头，石墨感测极，外壳为结实的环氧树脂。

氨氮传感器优选使用德国WTW的VARion 200IQ，其可以同时测试氨氮和硝氮这两个参数，经济实用，无须校正，长期稳定性好。

溶解氧传感器优选型号为COS31。

在所述检测固定盘2内还设有智能变送器22，智能变送器22内设有A/D转换芯片、信号放大电路、滤波电路，可以对采集信号进行调理，所述智能变送器22与检测传感器21电连接，在使用时PH传感器、浊度传感器、电导率传感器、氨氮传感器、溶解氧传感器的数据输出端连接智能变送器22，上述传感器将采集的数据传输给智能变送器22，采集数据经过信号放大电路放大后，由A/D转换芯片将电信号转换为数字信号；智能变送器22优选使用德国WTW的IQ 2020XT，其可以把不同类型的传感器并入到一个系统中，用户可以灵活的选择所需测试参数。

所述检测传感器21底部通过收放绳23与底壳3连接；所述底壳3包括壳体31、卷轴32、伺服电机33、集线电路板34、电池35；所述壳体31内上部设有槽，顶端开设有通入槽内的通口311，卷轴32设于槽内，一端与壳体31可转动连接，另一端设有伞齿轮321；所述伺服电机33安装在壳体31内壁，其动力输出轴上固定有锥齿轮331，所述伞齿轮321与锥齿轮331啮合，在使用时，伺服电机33通过正传带动卷轴32转动，收放绳23缠绕在卷轴32，从而带动底壳3上升，或伺服电机33通过反转收放绳23放开，底壳3下降；所述壳体31内壁上还安装有集线电路板34、电池35，所述电池35、伺服电机33与集线电路板34电连接；所述智能变送器22还与集线电路板34通过信号线连接；所述收放绳23穿入通口311缠绕于卷轴32上，收放绳23末端与卷轴32固定连接。

这样的设计，可以通过本申请所公开的技术方案，将壳体（依靠壳体的重量，密度远大于水）沉入水底，而根据合理的收放绳23，浮力装置1位于水表面以下，在不被外界发现的前提下（具有较好的隐蔽性），就可以对水质进行24小时不间断的检测，同时，可以调节收放绳23的长度与不同水位高度的水质进行检测。

较为优选的，所述的检测器还包括通信模块4，所述通信模块4设置在检测固定盘2内部，其与智能变送器22、集线电路板34电连接，与集线电路板34通过信号线连接；所述通信模块4与远程终端无线通信连接。通信模块4获取智能变送器22采集的水质信息，通过无线通信网络传输至远程终端。同时远程终端可以发出控制命令，通过通信模块4发送给伺服电机33来控制其正反转。在这里，伺服电机33为市面上常见的，其结构原理可以参考现有技术。

在这里，所述通信模块4包括WIFI模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、GSM无线通信模块中的至少一种，通信模块4通过WIFI模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、GSM无线通信模块通过3G通信、4G通信、5G通信或GSM通信连接方式与远程终端连接。

进一步的方案为，在底壳3的壳体31底部还设有缓冲橡胶层36，其可以防止壳体收到碰撞而造成损伤。

优选的，在所述缓冲橡胶层36底部还固定连接有固定尖刺37，在使用时固定尖刺37可以刺入水域底部沉淀物中，从而固定整个监测装置。

进一步的方案是，在检测固定盘2内还设有定位模块5，所述定位模块5与通信模块4电连接；所述定位模块5为GPS定位模块或北斗定位模块。在这里优选的，GPS定位模块型号采用NEO-6M，所述北斗定位模块型号为SKG17D。定位模块5将监测装置的位置信息通过通信模块4上传至远程终端。

进一步的方案为，所述卷轴32两端分别为卷轴左端部和卷轴右端部，所述卷轴左端通过左轴承325与壳体31转动连接，所述卷轴右端部通过右轴承322与壳体31转动连接；卷轴32上与收放绳23配合的位置两端设置有限位环，所述限位环包括，左限位环323和右限位环324，所述左限位环323与左轴承325之间的卷轴32为左密封段，所述壳体31内开设有与左密封段配合连接的左密封段空腔，所述左密封段与左密封段空腔之间压紧连接有多个内密封圈61；所述左限位环323与左密封段空腔外端口侧壁之间压紧设置有外密封圈6；所述左密封段上与内密封圈61配合的位置开设有左环形内容纳槽，和左限位环323与外密封圈6配合的位置开设有左环形外容纳槽。

所述右限位环324与右轴承之间的卷轴32为右密封段，所述壳体31内开设有与右密封段配合连接的右密封段空腔，所述右密封段与右密封段空腔之间压紧连接有多个内密封圈61；所述右限位环324与右密封段空腔外端口侧壁之间压紧设置有外密封圈6；所述右密封段上与内密封圈61配合的位置开设有右环形内容纳槽，和右限位环324与外密封圈6配合的位置开设有右环形外容纳槽。

这样的设计，可以在卷轴转动的同时，还可以通过两道密封结构，避免壳体内进水，保证壳体内电子器件的有效性。右环形外容纳槽、右环形内容纳槽、左环形内容纳槽、左环形内容纳槽可以对内密封圈和外密封圈进行限位，防止其沿轴向滑动。

其中，一种远程水质监测系统，包括远程水质监测装置，电磁闸门、主控装置、水泵；所述远程水质监测装置与主控装置无线通信连接，所述闸门、水泵与所述主控装置电连接；所述水泵与淡水源管道连通。在养殖水域与外水域连通处设有电磁闸门，在养殖水域、外水域内皆设有若干远程水质监测装置，远程水质监测装置将采集到的养殖水域、外水域的水质信息通过无线网络传送给主控装置，主控装置根据养殖水域、外水域的水质数据选择开启电磁闸门或关闭电磁闸门，调节电磁闸门的开合度，从而调节养殖水域、外水域间水流，使得养殖水域内水质达到标准，同时主控装置可以选择开启水泵，向养殖水域内注入纯净水。

所述主控装置为客户终端，其是PC、笔记本电脑、iPad、手机中的至少一种。使用者可以通过PC、笔记本电脑、iPad或手机监控水域水质，控制电磁闸门、水泵工作状态，使得养殖水域水质达标。

所述主控装置为单片机，其型号 优选为STC12C5A60S2，可以根据使用者预先设定，自动控制电磁闸门、水泵工作状态，使得养殖水域水质达标。

与相关技术相比，本实用新型提供的一种环保环保设施空气净化消毒系统所具有以下的有益效果：

本实用新型可以有效的检测到湖面不同位置各个方位的水质数据，同时可以应用到水流较急的水域，固定对水域某一深度水质进行监测；同时可以采集外水域和养殖水域的水质数据进行对比，从而控制电磁闸门的开启或关闭，开合的程度，实现科学的水流控制，使得养殖水域的水质达标，同时可以自动化的进行智能控制，节约了大量的人力资源。并且本实用新型结构简单，成本较低，能耗较低，具有很好的经济效应。

附图说明

图1为本实用新型的水质监测装置结构示意图；

图2为本实用新型的远程水质监测装置实施例1结构示意图；

图3为本实用新型的远程水质监测装置实施例2结构示意图；

图4为本实用新型的远程水质监测装置实施例3结构示意图；

图5为本实用新型的远程水质监测系统结构示意图；

图6为本实用新型的远程水质监测装置实施例3的卷轴32部分局部放大图。

具体实施方式

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“相连”、“连通”、“安装”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，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦可以是两个元件内部的连通。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 在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下面将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种远程水质监测装置，包括浮力装置1，所述浮力装置1可以为浮球等漂浮物，也可以为设置有动力装置、浮力阀的可移动浮力装置，其具体结构原理可以参考现有技术。在浮力装置1底端通过连接装置11与检测固定盘2相连，所述连接装置11也可以为弹性拉绳或金属拉线也可以为电动伸缩杆。所述检测固定盘2内设有检测传感器21，所述检测固定盘2优选为硬质塑料制成，减少成本的同时也可以很好的抵挡冲击力压力。所述检测传感器21至少包括PH传感器、浊度传感器、电导率传感器、氨氮传感器、溶解氧传感器中的一种，当然也可以根据所需检测的数据使用其他传感器，在此不做穷举。

其中所述PH传感器优选使用德国WTW的型号为SensoLyt 700IQ的PH传感器，其内置一个NTC温度传感器，用于温度测量和自动温度补偿，这使得其可以同时测量pH或ORP和温度数值。

浊度传感器优选使用德国WTW的Turb 2000，其可快速、简单的标定较小的采样池，减少标定成本并提供响应速度；同时其采用钨灯光源，使用寿命长。

电导率传感器优选使用德国WTW的TetraCon 700IQ，其带双温度探头，石墨感测极，外壳为结实的环氧树脂。

氨氮传感器优选使用德国WTW的VARion 200IQ，其可以同时测试氨氮和硝氮这两个参数，经济实用，无须校正，长期稳定性好。

溶解氧传感器优选型号为COS31。

在所述检测固定盘2内还设有智能变送器22，智能变送器22内设有A/D转换芯片、信号放大电路、滤波电路，可以对采集信号进行调理，所述智能变送器22与检测传感器21电连接，优选通过防水航空插座相连，在使用时PH传感器、浊度传感器、电导率传感器、氨氮传感器、溶解氧传感器的数据输出端连接智能变送器22，上述传感器将采集的数据传输给智能变送器22，采集数据经过信号放大电路放大后，由A/D转换芯片将电信号转换为数字信号；智能变送器22优选使用德国WTW的IQ 2020XT，其可以把不同类型的传感器并入到一个系统中，用户可以灵活的选择所需测试参数。

所述检测传感器21底部通过收放绳23与底壳3连接；所述底壳3包括壳体31、卷轴32、伺服电机33、集线电路板34、电池35；所述壳体31内上部设有槽，顶端开设有通入槽内的通口311，卷轴32设于槽内，一端与壳体31可转动连接，另一端设有伞齿轮321；所述伺服电机33安装在壳体31内壁，其动力输出轴上固定有锥齿轮331，所述伞齿轮321与锥齿轮331啮合，在使用时，伺服电机33通过正传带动卷轴32转动，收放绳23缠绕在卷轴32，从而带动底壳3上升，或伺服电机33通过反转收放绳23放开，底壳3下降；所述壳体31内壁上还安装有集线电路板34、电池35，所述电池35、伺服电机33与集线电路板34电连接；所述智能变送器22还与集线电路板34通过信号线连接；所述收放绳23穿入通口311缠绕于卷轴32上，收放绳23末端与卷轴32固定连接。

实施例1

如图2所示，在本实施例中，所述浮力装置1为浮球，连接装置11为绳子，其与检测固定盘2上端固定连接。

所述的检测器还包括通信模块4，所述通信模块4设置在检测固定盘2内部，其与智能变送器22、集线电路板34电连接，与集线电路板34通过信号线连接；所述通信模块4与远程终端无线通信连接。通信模块4获取智能变送器22采集的水质信息，通过无线通信网络传输至远程终端。同时远程终端可以发出控制命令，通过通信模块4发送给伺服电机33来控制其正反转。

所述通信模块4包括WIFI模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、GSM无线通信模块中的至少一种，通信模块4通过WIFI模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、GSM无线通信模块通过3G通信、4G通信、5G通信或GSM通信连接方式与远程终端连接。

在这里优选的，WIFI模块型号为ESP8266，3G无线通信模块型号为EM660，4G无线通信模块型号为SIM7600CE，5G无线通信模块型号为SIM808。

在使用时PH传感器、浊度传感器、电导率传感器、氨氮传感器、溶解氧传感器的数据输出端连接智能变送器22，各传感器将采集的数据传输给智能变送器22，采集数据经过信号放大电路放大后，由A/D转换芯片将电信号转换为数字信号，由通信模块4通过无线通信网路发送给远程终端。当需要将监测装置固定，停止漂浮时，远程终端发出控制命令，通信模块4通过信号线、集线电路板34将控制信号发送给伺服电机33，伺服电机33反转从而收放绳23放开，底壳3下降直至水域底部，从而固定；当需要监测装置漂浮移动时，远程终端发送控制命令，通信模块4通过信号线、集线电路板34将控制信号发送给伺服电机33，伺服电机33正转从而收放绳23缠绕紧收，底壳3上升。

实施例2

如图3所示，作为实施例1的优选实施例，在本实施例中，所述浮力装置1为中空的浮块，其后端设有动力机构，动力机构可以为喷气式也可以为电机螺旋桨式，其具体结构可以参考现有技术，在此不做赘述。在浮力装置1内设有通信装置，其与远程终端无线网络连接，在远程终端控制下开启或关闭。

连接装置11为绳子，其与检测固定盘2上端固定连接。

在底壳3的壳体31底部还设有缓冲橡胶层36，其可以防止壳体收到碰撞而造成损伤。

在所述缓冲橡胶层36底部还固定连接有固定尖刺37，在使用时固定尖刺37可以刺入水域底部沉淀物中，从而固定整个监测装置。

与实施例1不同的是，本实施例可以在远程终端的控制下移动监测装置至指定水域，随后进行固定，并且本实施例底壳3较为坚固，可以抵抗冲击力，并且抓地力强，可以将监测装置固定在指定水域。

实施例3

如图4所示，作为实施例2的优选实施例，在本实施例中，所述浮力装置1为中空的浮块，其后端设有动力机构，动力机构可以为喷气式也可以为电机螺旋桨式，其具体结构可以参考现有技术，在此不做赘述。在浮力装置1内设有通信装置，其与远程终端无线网络连接，在远程终端控制下开启或关闭。

连接装置11为绳子，其与检测固定盘2上端固定连接，其还与通信模块4信号线连接，在远程终端的控制下伸长或缩回。

在检测固定盘2内还设有定位模块5，所述定位模块5与通信模块4电连接；所述定位模块5为GPS定位模块或北斗定位模块。在这里优选的，GPS定位模块型号采用NEO-6M，所述北斗定位模块型号为SKG17D。定位模块5将监测装置的位置信息通过通信模块4上传至远程终端。

如图6所示，所述卷轴32两端分别为卷轴左端部和卷轴右端部，所述卷轴左端通过左轴承325与壳体31转动连接，所述卷轴右端部通过右轴承322与壳体31转动连接；卷轴32上与收放绳23配合的位置两端设置有限位环，所述限位环包括，左限位环323和右限位环324，所述左限位环323与左轴承325之间的卷轴32为左密封段，所述壳体31内开设有与左密封段配合连接的左密封段空腔，所述左密封段与左密封段空腔之间压紧连接有多个内密封圈61；所述左限位环323与左密封段空腔外端口侧壁之间压紧设置有外密封圈6；所述左密封段上与内密封圈61配合的位置开设有左环形内容纳槽，和左限位环323与外密封圈6配合的位置开设有左环形外容纳槽。

所述右限位环324与右轴承之间的卷轴32为右密封段，所述壳体31内开设有与右密封段配合连接的右密封段空腔，所述右密封段与右密封段空腔之间压紧连接有多个内密封圈61；所述右限位环324与右密封段空腔外端口侧壁之间压紧设置有外密封圈6；所述右密封段上与内密封圈61配合的位置开设有右环形内容纳槽，和右限位环324与外密封圈6配合的位置开设有右环形外容纳槽。

这样的设计，可以在卷轴转动的同时，还可以通过两道密封结构，避免壳体内进水，保证壳体内电子器件的有效性。右环形外容纳槽、右环形内容纳槽、左环形内容纳槽、左环形内容纳槽可以对内密封圈和外密封圈进行限位，防止其沿轴向滑动。

与上述实施例不同的是，本实施例可以通过控制电动伸缩杆的伸缩，使得检测固定盘2停留在不同深度的水域中，对不同深度的水域的水质进行监测。

同时本实施例密封性好，不易漏水。

同时的，如图5所示，本实用新型的一种远程水质监测系统，包括远程水质监测装置，电磁闸门、主控装置、水泵；所述远程水质监测装置与主控装置无线通信连接，所述闸门、水泵与所述主控装置电连接；所述水泵与淡水源管道连通。在养殖水域与外水域连通处设有电磁闸门，在养殖水域、外水域内皆设有若干远程水质监测装置，远程水质监测装置将采集到的养殖水域、外水域的水质信息通过无线网络传送给主控装置，主控装置根据养殖水域、外水域的水质数据选择开启电磁闸门或关闭电磁闸门，调节电磁闸门的开合度，从而调节养殖水域、外水域间水流，使得养殖水域内水质达到标准，同时主控装置可以选择开启水泵，向养殖水域内注入纯净水。

作为本实用新型的一种实施例，所述主控装置为客户终端，其是PC、笔记本电脑、iPad、手机中的至少一种。使用者可以通过PC、笔记本电脑、iPad或手机监控水域水质，控制电磁闸门、水泵工作状态，使得养殖水域水质达标。

作为本实用新型的另一变形实施例，所述主控装置为单片机，其型号 优选为STC12C5A60S2，可以根据使用者预先设定，自动控制电磁闸门、水泵工作状态，使得养殖水域水质达标。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。