一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置，属于环境保护领域。

背景技术：

河流污染是指由于人类活动，直接或间接地把物质或能量引入河流环境，造成损害河流生物资源；其污染程度随时间变化，而且扩散快，污染影响大。由于河流的水是流动的，某一处注入污水污染河流，会直接影响河流的整个下游，危害性极大，因此对河流水质的监管就显得十分重要。在河流水质监管领域，经常会用到河流排污溯源装置。

现有的河流排污溯源装置结构用途单一，不能满足试验需求。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置，结构设置巧妙，漂浮板漂浮在水面，从而把瓶体悬浮在河流的表层，便于瓶体完成浅水水域的水样取样工作，从而拓宽整个装置的取样范围，保证检测的准确性，便于后续进行基于粒子群算法的自动溯源。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置，包括瓶体，所述瓶体顶端连接有螺杆，螺杆与吊耳连接，螺杆上安装有漂浮板，所述瓶体包含本体，本体的顶部设有导流孔，导流孔通过连通孔与储水腔连通，所述连通孔内设有单向阀，储水腔通过出水管与接水腔连通，接水腔通过密封盖密封。

作为优选，所述导流孔内设有阻挡装置，阻挡装置上方设有进水口。

作为优选，所述瓶体包含上瓶体和下瓶体，下瓶体套接在上瓶体上，通过锁紧装置固定。

作为优选，所述上瓶体的内腔顶壁均匀的设有若干刷杆，所述刷杆靠近上瓶体内壁的一侧设有分别与上瓶体以及下瓶体相配合的刷毛，通过上瓶体和下瓶体之间的相对转动，从而带动刷杆相对下瓶体旋转，进而实现利用刷毛清理下瓶体。

作为优选，所述瓶体下端安装有配重块。

作为优选，所述阻挡装置包括框体，所述框体为环形结构，框体内螺纹连接在进水口内，框体的内腔底部安装有阻挡网，框体的内腔上部均匀的设有若干拨动柱，通过拨动柱，把框体螺纹安装在进水口内。

有益效果：本实用新型的基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置，具有以下优点：

（1）本装置结构设置巧妙，尤其是对基于粒子群算法的溯源装置的取样器进行巧妙设计；把漂浮板安装在螺杆上，利用拧紧帽与支撑板的相互配合，从而固定漂浮板，当溯源用瓶体放入河流中时，漂浮板漂浮在水面，从而把瓶体悬浮在河流的表层，便于瓶体完成浅水水域的水样取样工作，从而拓宽整个装置的取样范围，保证检测的准确性，便于后续进行基于粒子群算法的自动溯源；

（2）漂浮板同时也是装置的甲板部分，通过在甲板装上数据处理模块、数据传输模块、gps模块、船控模块和动力装置，将各模块创造性地整合在一起实现取样，溯源和追踪一体化，大大提高自动溯源效率；

（3）本装置的取样装置可以通过上瓶体和下瓶体之间的相对转动，从而带动刷杆相对下瓶体旋转，进而实现利用刷毛清理下瓶体，便于在每次取样后清理瓶体，防止出现交叉污染导致水样不准确的现象发生；

（4）本装置的取样装置通过设置配重块，保证瓶体进入水中后，竖直下落，保证进水口处在上方，保证水顺利流入进水口；

（5）本装置的取样装置通过设置阻挡装置，可以拦截、过滤水中树叶、水草等杂质，防止进水口被堵塞，保证取样工作的顺利进行。

附图说明

图1为一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置整体结构示意图。

图2为一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置取样器的结构示意图。

图3为一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置取样器进水口的结构示意图。

图4为一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置取样器密封盖的结构示意图。

图5为一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置甲板的结构示意图。

图6为一种基于粒子群算法的河流排污自动溯源装置的算法流程示意图。

图中：1-瓶体，101-上瓶体，102-下瓶体，2-储水腔，3-进水口，4-导流孔，5-连通孔，6-单向阀，7-接水腔，8-出水管，9-密封塞，10-密封盖，103-手动腔，104-把手，11-配重块，12-螺杆，13-支撑板，14-漂浮板，15-拧紧帽，16-吊耳，17-阻挡装置，171-框体，172-阻挡网，173-拨动柱，18-刷杆，19-刷毛。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

实施例1

如图1至图6所示，包括基于粒子群算法的溯源用瓶体1，所述瓶体1内设有储水腔2，瓶体1的顶端设有进水口3，所述进水口3的底端贯通连接导流孔4，所述导流孔4是锥形孔，导流孔4的底端贯通连接连通孔5，所述连通孔5的底端贯通连接储水腔2，连通孔5内设有单向阀6，所述瓶体1的底端设有接水腔7，瓶体1的底端贯通连接有与接水腔7相配合的出水管8，出水管8里安装了水质检测传感器，所述出水管8的底端套设有密封塞9，当整个瓶体1沉入水中时，河水通过进水口3进入导流孔4内，然后经连通孔5进入储水腔2内，瓶体1从河水中取出后，打开密封塞9，储水腔2内的污水通过出水管8排出，便于工作人员进行收集起来。

在本实用新型中，进水口3内安装有阻挡装置17，所述阻挡装置17螺纹连接在进水口3内，通过设置阻挡装置17，可以拦截、过滤水中树叶、水草等杂质，防止进水口3被堵塞，保证取样工作的水利进行。接水腔7内安装有密封盖10，所述密封盖10螺纹连接在接水腔7内，通过密封盖10封住接水腔7，从而密封出水管8，防止取样过程中，河流中的石块撞击出水管8，导致出水管8和里面的传感器的损坏。

在本实用新型中，瓶体1的顶端一侧固定连接螺杆12，所述螺杆12的外圆面套套设有支撑板13，螺杆12上套设有与支撑板13相配合的漂浮板14，螺杆12的顶端套设有与漂浮板14相配合的拧紧帽5，所述拧紧帽5的顶端固定连接吊耳16，当瓶体1放入河流中时，漂浮板14漂浮在水面，从而把瓶体1悬浮在河流的表层，便于瓶体1完成浅水水域的水样取样工作。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上的进一步阐述，所述瓶体1的底部嵌设有配重块11，通过设置配重块11，保证瓶体1进入水中后，竖直下落，保证进水口3处在上方，保证水顺利流入进水口3。

实施例3：

如图3，本实施例是在实施例1的基础上的进一步阐述，所述阻挡装置17包括框体171，所述框体171是环形结构，框体171内螺纹连接在进水口3内，框体171的内腔底部安装有阻挡网172，框体171的内腔上部均匀的设有若干拨动柱173，通过拨动柱173，可以把框体171螺纹安装在进水口3内，利用阻挡网172拦截水中的树叶和水草的等杂质，保证取样工作的顺利进行。

实施例4：

如图4，本实施例是在实施例1的基础上的进一步阐述，所述密封盖10的底端设有手动腔103所述手动腔103设有把手104通过把手104动密封盖10，提高密封盖10的可操作性。

实施例5：

如图2，本实施例是在实施例1-4的基础上的进一步阐述，甲板20与漂浮板连接，甲板20下方设有取样器21，取样器21包含瓶体，瓶体1包括上瓶体101和下瓶体102，所述上瓶体101是底端敞口型结构，所述下瓶体102是顶端敞口型结构，所述上瓶体101的底端套设在下瓶体102的顶端开口上，上瓶体101和下瓶体102之间是转动连接，上瓶体101的内腔和下瓶体102的内腔共同组成储水腔2，所述上瓶体101的内腔顶壁均匀的设有若干刷杆18，所述刷杆18靠近上瓶体101内壁的一侧设有分别与上瓶体101以及下瓶体102相配合的刷毛19，通过上瓶体101和下瓶体102之间的相对转动，从而带动刷杆18相对下瓶体102旋转，进而实现利用刷毛19清理下瓶体102，便于在每次取样后清理瓶体1，防止出现交叉污染导致水样不准确的现象发生。

实施例1到实施例5的工作原理可以总结为当取深水水域的水样检测时，线绳直接拴在吊耳16上，然后去掉漂浮板14，拧紧帽15直接套在螺杆12上，把瓶体1放入河流，瓶体1在配重块11的作用下，自然下沉，沉入河流深处，河水通过进水口3进入导流孔4内，然后经连通孔5进入储水腔2内存储，然后取出瓶体1，即可完成深水水域取样，最后通过出水管8取出水样检测；当取浅水水域的水样检测时，线绳直接拴在吊耳16上，然后安装漂浮板14，拧紧帽15直接套在螺杆12上，把漂浮板14卡在拧紧帽15与支撑板13之间，当瓶体1放入河流中时，漂浮板14漂浮在水面，从而把瓶体1悬浮在河流的表层，便于瓶体1完成浅水水域的水样取样工作，最后通过出水管8的水质检测传感器进行水样检测。

实施例6，如图5所示，本基于粒子群算法的河流污染物自动溯源装置的甲板部分主要为该装置的数据处理模块、数据传输模块、gps模块、船控模块和动力装置。

（1）数据处理模块接收取样器传感器采集的数据得出河流污染物浓度实测值cδj，并根据粒子群算法进行自动计算，得到计算理论浓度值c*j、粒子的适应度，确定每个粒子的个体极值pi及其对应适应度和群体极值pg及其对应适应度，判断是否达到预设运算精度或者最大迭代次数并且向船控模块发出信号。

（2）船控模块根据数据处理模块发出的信号，确定装置下一步的运动方向和距离，控制动力装置使整个河流排污自动溯源装置运动或停止。

（3）gps模块进行定位，得到不同时间段河流污染物自动溯源装置的位置坐标数据并且传送给数据传输模块。

（4）数据传输模块接收gps发送的坐标位置，通过4g信号传输给岸上工作人员的移动终端，便于工作人员实时跟踪基于粒子群算法的河流污染物自动溯源装置的位置，当装置在某一位置不再移动时，该位置就是污染源的预测位置。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。