一种胶囊式水质检测器、控制方法以及系统

本发明涉及水质检测，尤其涉及一种胶囊式水质检测器、控制方法以及系统。

背景技术：

1、水资源是自然资源中人类不可或缺的重要资源之一，是人类、动植物、各类生命赖以生存及发展的基本条件。随着社会及工业的迅猛进展和人口的不断增长，大量水资源污染日益严重，水质检测作为水污染控制工作中的基础性工作，其意义和作用也变得更加重要。

2、目前获取水体质量参数的方法为人工采样送检，水体样品常取离岸较近水体样品，对于较大范围的水域，所获取的水质参数不够准确，如果需要较为准确的水质参数，需要将水域分为几个模块，再从各个模块中进行随机取样，保证所获得的样品能够代表整片水域，真实地反映整个水体的水质情况。

3、采用人工进行样品获取的方法，费时费力，各种水质的水样，从采集到分析测定都会经过一定的时间，时间差可能由几分钟到几个小时，甚至有时候会搁置数天，由于环境条件的改变，微生物新陈代谢活动和化学作用的影响，会引起水样某些物理参数及化学组分的变化，从而导致水质检测结果的不准确。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种胶囊式水质检测器、控制方法以及系统，其解决了现有水质检测方法中检测数据少导致数据不准确和人工检测费时费力的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种胶囊式水质检测器，自上而下包括：曲面获光部件、腰带式操控部件、可配重平衡部件以及水质检测组件；

6、腰带式操控部件包括控制器、腰带式移动轨道以及多角度转向船桨，控制器设置在腰带式操控部件内部，腰带式移动轨道环设在腰带式操控部件外壳上，多角度转向船桨设置在腰带式移动轨道上并在控制器的控制下能够做往复运动来推动胶囊式水质检测器产生位移；

7、曲面获光部件的外壳为布设有光伏组件的曲面外壳，包括空气交互组件和橡胶空气腔室，空气交互组件的一端通过曲面获光部件的外壳预设的一通孔连通外界，另一端连接橡胶空气腔室，空气交互组件在控制器的指令下控制橡胶空气腔室中的气体量；

8、可配重平衡部件的外壳为曲面外壳，包括容纳多个配重块的配重舱，配重舱的舱门在控制器的指令下开闭，以使对应数量的配重块从配重舱中卸下；

9、水质检测组件包括电缆伸放器和水质检测探头，电缆伸放器设置在腰带式操控部件内部且与控制器连接，电缆伸放器的信号电缆通过可配重平衡部件预设的一通孔与水质检测探头连接。

10、可选地，还包括：避障导航组件、舱体水位监测组件、报警组件以及供电监测组件；

11、所述避障导航组件与所述控制器连接，用于将采集到的胶囊式水质检测器的位置信息和胶囊式水质检测器前进方向上与障碍物的距离信息发送到所述控制器；

12、所述舱体水位监测组件与所述控制器连接，用于将监测到的胶囊式水质检测器舱体内部的水位信息发送到所述控制器；

13、所述报警组件分别与所述舱体水位监测组件和所述控制器连接，用于在监测到水质检测器舱体内部的水位信息时启动报警，并在所述控制器的指令下发射带有位置信息的报警信号；

14、所述供电监测组件分别与所述光伏组件和所述控制器连接，用于给胶囊式水质检测器供电、储存所述光伏组件产生的电能以及向所述控制器发送所述供电监测组件的电量信息。

15、可选地，所述避障导航组件包括：定位器和避障传感器；

16、所述定位器设置在所述腰带式操控部件内部并与所述控制器连接，用于将采集到的胶囊式水质检测器的位置信息发送到所述控制器；

17、所述避障传感器设置在所述曲面获光部件外壳上并与所述控制器连接，用于将采集到的胶囊式水质检测器前进方向上与障碍物的距离信息发送到所述控制器；

18、其中，所述避障传感器包括红外传感器、视觉传感器、激光传感器以及超声波传感器中的一种。

19、可选地，所述舱体水位监测组件包括：第一水位监测仪和第二水位监测仪；

20、所述第一水位监测仪设置在所述腰带式操控部件内部并与所述控制器连接，用于将监测到所述腰带式操控部件内部的水位信息发送到所述控制器；

21、所述第二水位监测仪设置在所述曲面获光部件内部并与所述控制器连接，用于将监测到所述曲面获光部件内部的水位信息发送到所述控制器。

22、可选地，所述报警组件包括：声光报警器和信号发射器；

23、所述声光报警器设置在所述曲面获光部件外壳上并与所述舱体水位监测组件连接，用于在监测到水质检测器舱体内部的水位信息时启动报警；

24、所述信号发射器设置在所述曲面获光部件内部并与所述控制器连接，用于在监测到水质检测器舱体内部的水位信息时，在所述控制器的指令下发射带有位置信息的报警信号。

25、可选地，所述供电监测组件包括：蓄电池和电量检测仪；

26、所述蓄电池设置在所述腰带式操控部件内部并与所述光伏组件连接，用于给胶囊式水质检测器供电和储存所述光伏组件产生的电能；

27、所述电量检测仪设置在所述腰带式操控部件部并分别与所述蓄电池和所述控制器连接，用于监测所述蓄电池的电量，并在电量低于设定电量时，向所述控制器发送电量信息。

28、可选地，所述空气交互组件包括：气管、进气阀以及吸气仪；

29、所述气管设置在所述曲面获光部件的外壳预设的一通孔上，所述气管的一端连通外界，另一端通过所述进气阀和所述吸气仪与所述橡胶空气腔室连通；

30、所述进气阀与所述控制器连接，所述进气阀在控制器的指令下开闭；

31、所述吸气仪与所述控制器连接，所述吸气仪在控制器的指令下控制橡胶空气腔室中的气体量。

32、第二方面，本发明实施例提供一种胶囊式水质检测器的控制方法，应用于以上所述的胶囊式水质检测器，包括：

33、获取待检测地点的位置信息和胶囊式水质检测器出发点的位置信息；

34、根据所述待检测地点的位置信息，控制多角度转向船桨来推动胶囊式水质检测器到达待检测位置；

35、当避障传感器扫描到胶囊式水质检测器在行进方向上的障碍物时，基于胶囊式水质检测器与障碍物的距离信信息，控制多角度转向船桨在腰带式移动轨道上移动以带动胶囊式水质检测器转向；

36、当胶囊式水质检测器到达待检测位置后，控制电缆伸放器释放信号电缆以使水质检测探头进入不同深度的水体进行检测；

37、当检测完成后，控制电缆伸放器收回信号电缆，并根据胶囊式水质检测器出发点的位置信息控制胶囊式水质检测器返回出发点。

38、可选地，所述方法还包括：

39、当获取到胶囊式水质检测器内部的水位信息时，控制空气交互组件启动以向橡胶空气腔室充气；

40、当橡胶空气腔室的气体量到达最大数值时，基于胶囊式水质检测器的下沉信息，判断配重块是否从配重舱中卸下；

41、若胶囊式水质检测器没有继续下沉，则配重块不需要从配重舱中卸下，并控制胶囊式水质检测器返回出发点、发射带有位置信息的报警信号以及启动声光报警器；

42、若胶囊式水质检测器还在继续下沉，则控制配重舱门将至少一个配重块从所述配重舱中卸下，并控制胶囊式水质检测器发射带有位置信息的报警信号和启动述声光报警器。

43、第三方面，本发明实施例提供一种胶囊式水质检测器系统，其特征在于，包括：

44、以上所述的胶囊式水质检测器；

45、具备多个充电仓位的充电柜，包括多个供所述胶囊式水质检测器充电的仓位；以及，

46、与所述充电柜连接的太阳能光伏遮掩伞，用于将太阳能转换成电能并将电能传输至充电柜的蓄电池组中。

47、(三)有益效果

48、本发明的有益效果是：本发明的胶囊式水质检测器通过设置在腰带式操控部件推动胶囊式水质检测器在水面上产生位移，特别的，多角度转向船桨在控制器的控制下能够在腰带式移动轨道做往复运动，从而推动胶囊式水质检测器在水面上产生位移，致使胶囊式水质检测器可以快速到达指定位置进行水质检测，大大缩短了检测时间。

49、其次，本发明的胶囊式水质检测器整体呈现胶囊状，并且通过社设置在底部的可配重平衡部件使胶囊式水质检测器整体重心下移，从而使胶囊式水质检测器在水中具有良好平衡性；在紧急情况下，可配重平衡部件中配重块可卸下，以减轻胶囊式水质检测器的重量来防止整体下沉。

50、同时，本发明中的曲面获光部的光伏组件能够为胶囊式水质检测器提供电能，以及曲面获光部件中空气交互组件在控制器的指令下控制橡胶空气腔室中的气体量，从而可以增减胶囊式水质检测器的浮力。

51、还有，本发明中的水质检测组件可以通过设置的电缆伸放器可以使水质检测探头进入不同深度的水体进行水质检测，从而提高了水质检测精度。