水质监测装置和水质监测系统的制作方法

本技术涉及生态环境监控，尤其涉及一种水质监测装置和水质监测系统。

背景技术：

1、随着近代工业的发展，在人们的生产和生活中化学物质的使用日益增多，化学物质排入工业用水、生活污水或突发事故用水后，等会引起水质突变，使水质生态环境受到严重破坏。水质实时自动监测技术是对水质污染溯源与防治的先进手段，是及时采取有效治理措施的主要依据，为保护水体环境、污染管理治理提供了重要的信息。

2、相关技术中在对地表的水质进行检测的过程中，常常仅在江河的岸边少量的监测点，通过向水流中投放特殊化学物质观察水质反映的方式测量，其中，该技术中，使用的监控设备一般都比较庞大且需要建设站房，不便移动和携带。且由于化学物质一般会存在有效的期限，故而需要专业人员固定周期的大批量更换化学试剂能，效率很低且很容易存在化学物质更换不及时的现象，从而导致无法准确及时的获知水质的变化情况。因此如何提升对水质进行监测的准确度、及时性和便捷性成为了急需考虑的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种水质监测装置和水质监测系统，至少用于提升对水质进行监测的准确度和及时性。

2、本技术第一方面，提供一种水质监测装置，所述水质监测装置至少包括主控模块、光谱探测模块和传感器模块，其中：

3、所述光谱探测模块用于发射光线照射被测水体，并且获取所述光线照射被测水体之后的光谱数据；

4、所述主控模块用于从所述光谱探测模块接收所述光谱数据，并对所述光谱数据进行分析处理，获得所述被测水体的第一水质参数信息；

5、所述传感器模块包括传感器固定架和至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器通过夹持件固定于所述传感器固定架上。

6、在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括浮体模块和装置底座；

7、所述浮体模块设置于所述装置底座上；

8、在利用所述水质监测装置对所述被测水体进行检测时，所述浮体模块用于使所述水质监测装置浮于所述被测水体的水面。

9、在一些实施方式中，所述光谱探测模块包括光谱探测器和设置于所述光谱探测器上的补光光源；

10、所述补光光源用于发射光线照射被测水体；

11、所述光谱探测器用于接收所述光线经所述被测水体反射或透射后的光信号，并将所述光信号转换为第一电信号作为所述光谱数据后发送给所述主控模块。

12、在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括第一清洁单元，所述第一清洁单元与所述装置底座连接；

13、所述第一清洁单元至少包括第一电机、电板刷、第一转轴；

14、所述电板刷与所述第一电机连接，所述第一电机驱动所述电板刷绕第一转轴转动，使所述电板刷在所述光谱探测器的镜头的面内旋转，以清洁所述光谱探测器的镜头的附着物。

15、在一些实施方式中，所述电板刷包括硅胶片、第一保护片和第二保护片；所述硅胶片的尺寸大于所述第一保护片，且所述硅胶片的尺寸大于所述第二保护片；

16、所述第一保护片和所述第二保护片，分别设置于所述硅胶片的两侧，且所述硅胶片分别与第一保护片和所述第二保护片粘接；

17、所述第二保护片的一侧边设置有转筒，所述硅胶片绕转筒旋转以清理探测器的镜头的附着物。

18、在一些实施方式中，所述夹持件与所述传感器固定架扣合时形成第一通孔；

19、所述传感器的第一端穿过所述第一通孔后固定于所述传感器固定架上，所述传感器的第二端固定于所述装置底座上。

20、在一些实施方式中，所述夹持件上设置有第一固定件；

21、所述传感器穿过所述第一通孔后，通过所述第一固定件将所述传感器固定于所述传感器固定架上。

22、在一些实施方式中，所述传感器固定架上设置有与所述夹持件对应的凹陷区；

23、所述夹持件与所述传感器固定架扣合时，所述夹持件和对应的所述凹陷区形成所述第一通孔。

24、在一些实施方式中，所述装置底座上设置有对应所述传感器的螺纹孔；所述传感器的所述第二端通过所述螺纹孔固定于所述装置底座上。

25、在一些实施方式中，各个所述传感器的底部设置有第二清洁单元；

26、所述第二清洁单元至少包括第二电机、电机连杆、电刷主体、第二转轴和密封垫；所述第二电机通过所述电机连杆与电刷主体连接，通过所述密封垫和密封盖将所述第二电机密封在所述电刷主体的壳体里；

27、所述电刷主体上设置刷头，所述第二转轴通过所述密封垫下面的通孔与所述电刷主体连接，所述第二转轴将固定有所述刷头的电刷固定件连接在所述电刷主体上。

28、在一些实施方式中，所述刷头通过螺钉固定在两片所述电刷固定件中间；

29、所述第二转轴带动所述刷头转动，以通过所述刷头清扫所述传感器表面的附着物。

30、在一些实施方式中，所述刷头由硅胶材质制备；

31、所述刷头上设置有齿状结构，所述齿状结构用以清扫所述传感器表面的附着物。

32、在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括协控模块，所述协控模块与所述传感器模块连接；

33、所述传感器模块中的所述传感器用于对所述被测水体的水质关联信息进行检测，并将检测结果转化为第二电信号，并将所述第二电信号发送给所述协控模块；

34、所述协控模块用于对所述第二电信号进行分析，确定所述被测水体的第二水质参数信息。

35、在一些实施方式中，所述传感器包括水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、电导率传感器中的至少一种。

36、在一些实施方式中，所述传感器固定架包括固定架侧壁和固定架底座；

37、所述固定架侧壁为中空的圆柱结构的侧面，所述固定架侧壁上设置有一对或多对通槽；

38、所述固定架侧壁的一侧边缘和所述固定架底座固定。

39、在一些实施方式中，所述水质监测装置还包括电源模块，所述主控模块和所述电源模块连接；且

40、所述主控模块对所述电源模块进行功耗控制管理。

41、在一些实施方式中，所述主控模块设置于主板上，所述主板设置于所述装置底座内部的圆柱空心结构中；

42、所述主板通过电连接件与所述传感器模块、所述光谱探测模块连接。

43、在一些实施方式中，所述浮体模块内部设置有圆形或其它形状的中空结构，所述主控模块置于所述中空结构内。

44、在一些实施方式中，所述浮体模块包括密封连接的浮体底板、浮体夹层和浮体顶板，所述浮体夹层中设置有悬浮材料；

45、所述浮体底板通过第二固定件与所述装置底座连接。

46、在一些实施方式中，所述浮体底板和所述浮体顶板通过限位机构和/或粘接物质进行密封连接。

47、在一些实施方式中，所述限位机构包括所述浮体顶板的外侧边缘上设置的凹槽和所述浮体底板的外侧边缘设置的与所述凹槽对应的凸起；

48、所述粘接物质包括胶体和熔化材质等中的至少一种。

49、在一些实施方式中，所述浮体顶板上还设置有太阳能板、定位及通讯模块和盖板；

50、所述盖板密封在所述太阳能板、定位及通讯模块的外侧，与所述浮体模块形成一个密封结构。

51、在一些实施方式中，所述浮体顶板上远离所述浮体底板的表面上设置有凹面区域；

52、所述太阳能板通过所述凹面区域固定在所述浮体顶板上。

53、在一些实施方式中，所述凹面区域中设置有至少一个限位元件，

54、所述至少一个限位元件中不同尺寸的限位元件用于将不同尺寸的太阳能板固定到所述浮体顶板上。

55、在一些实施方式中，所述水质监测装置包括整机保护壳，所述整机保护壳包括设置于所述装置底座的外侧的第一保护壳和设置于所述传感器模块的外侧的传感器保护壳；

56、所述整机保护壳的侧面设置有开槽，所述开槽用于被测水体的流动和/或附着物的流动；和/或，所述整机保护壳的底面设置有漏水口，所述漏水口用于被测水体的流动和/或附着物的流动。

57、在一些实施方式中，所述装置底座的下部设置有第二保护壳，所述第二保护壳用以保护所述传感器模块和所述光谱探测模块；

58、所述第二保护壳的侧壁上设置有一组或多组通槽。

59、在一些实施方式中，所述第二保护壳的底部表面设置有拉拽元件，所述拉拽元件通过螺母与所述第二保护壳固定连接，用以对所述第二保护壳进行拆卸；和/或

60、所述第二保护壳的上部表面设置有外壳连接件；所述外壳连接件与所述装置底座的内侧壁连接，插入到所述装置底座的内侧壁对应的插槽里并固定。

61、在一些实施方式中，所述第二保护壳的上部表面上还设置有装置顶盖；

62、所述传感器模块还包括传感器底座，所述传感器底座上还设置有探测器保护壳；

63、所述光谱探测模块的探测器主体和探测器底座设置在所述探测器保护壳的内部，所述探测器主体与所述传感器底座连接，并通过探测器连接件与所述装置顶盖连接。

64、在一些实施方式中，所述传感器底座与所述装置顶盖以扣合的方式彼此螺纹连接；

65、所述探测器主体设置于所述传感器底座与所述装置顶盖扣合的腔体内；

66、所述探测器主体穿过所述探测器保护壳，且所述探测器主体的一端伸出至所述探测器保护壳，用于检测所述被测水体的光谱数据。

67、本技术第二方面，提供一种水质监测系统，包括监测结果接收设备和本技术第一方面中任意一项所述的水质监测装置，所述水质监测装置还包括通讯模块。其中：

68、所述水质监测装置通过所述通讯模块，发送所述第一水质参数信息。

69、所述监测结果接收设备接收所述第一水质参数信息。

70、由于本技术采用所述技术方案，至少具有如下技术效果：

71、本技术公开的水质监测装置通过向被测水体中发射光线，并对该光线经被测水体折射或反射后的光信号进行光谱分析的方式，确定水质参数信息，第一方面，该过程中不需要花大量时间和精力向被测水体投入相关化学物质，故而可以提升对水质进行监测的效率和便捷性。

72、第二方面，光线的特性并不会随时间发生特性的改变，因此避免了相关技术中更换化学物质不及时而导致对水质进行监测的不及时的问题，故而本技术提供的水质监测装置可以提升对水质进行监控的及时性。

73、第三方面，本技术公开的水质监测装置中还包括传感器模块，可以通过各种类型的传感器对被测水体的相关水质参数进行更为全面的检测，提升了对水质进行监控的准确度。