一种适用于不同环境下的水质监测装置以及使用方法与流程

本发明涉及水质监测，具体为一种适用于不同环境下的水质监测装置以及使用方法。

背景技术：

1、在不同环境中，存在各种水质问题和潜在的污染源，如工业废水、农药和化肥流入河流、湖泊和地下水等。为了有效地应对这些问题，我们需要使用适用于不同环境的水质监测装置和方法，以确保及时发现和监测水质问题，并采取适当的污染防控措施。这有助于保护水资源、预防和控制水污染，并满足相关的法规要求。

2、如申请公开号为cn114878775a的中国专利公开了一种基于环境监测的水质检测方法，通过设置的采水监测装置在防护装置的内部进行旋转移动，使采水监测装置在移动的时候，对水进行捕捉，使采水监测装置获取不同深度的水，扩大装置采集水的范围，使装置监测出的水质信息数据覆盖范围更广，提高对水的监测效果，采水装置在下移的过程中，对隔离网上的杂质进行剐蹭，降低杂质对采水装置采集的水的影响，确保水质监测装置监测水的准确性。

3、现有技术虽然可获取不同深度的水，一定程度上可以减少杂质对采样数据的影响，但是其仅仅用于采集不同环境下的重要指标数据，并不能结合不同的水域环境进行综合分析，其检测结果不够准确，也无法识别潜在的污染源，从而不能保证监测数据的准确性。

4、为此，本发明提供了一种适用于不同环境下的水质监测装置以及使用方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于不同环境下的水质监测装置以及使用方法，解决了背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一方面，本发明提供一种适用于不同环境下的水质监测装置，包括：包括检测壳主体以及固定在检测壳主体内部的采水机构，检测壳主体内部中空，检测壳主体端部设置有旋转叶轮，旋转叶轮通过旋转轴与主体框架端部转动连接，与旋转轴连接有转速传感器，转速传感器用于获取旋转轴转速数据；采水机构包括横向设置的放置架与进水喷头，沿着放置架的长度方向安装有集水通道，集水通道两侧设置有进水喷头，集水通道底部设置有样品采集载体，所述集水通道包括固定连接在放置架的集水腔以及横向设置在集水腔进水端的过滤管，所述过滤管的端面直径小于集水腔的端面直径；

3、还包括检测单元、处理单元及控制单元；

4、控制单元根据转速数据判定是否生成喷水指令，当生成喷水指令时，控制进水喷头对集水通道进行喷水，检测单元对集水通道中的水质进行检测形成水质检测数据集，检测单元还用于对水域环境图像进行采集并检测，形成水域环境图像集；处理单元对水质检测数据集进行评估，形成水质评估系数，对水域环境图像集进行评估，形成水域环境评估系数，将水质评估系数和水域环境评估系数进行整合生成水质综合评估值；控制单元将水质综合评估值反馈至显示端。

5、优选地，所述主体框架的底端设置有出水端，主体框架的两端分别设置有进水端，所述进水端包括固定在主体框架上的第一固定端和用于连接旋转轴的第二固定端，在所述第一固定端和所述第二固定端之间设置有弧形进水口。

6、优选地，所述采水机构对称设置于主体框架内部，进水喷头设置在集水通道两侧。

7、优选地，所述放置架固定端固定在主体框架上，所述主体框架与放置架衔接处设置有若干水管接口，水管接口与弧形进水口连通，水管接口用于连接所述进水喷头的水管。

8、优选地，所述过滤管远离集水腔一端竖直方向分别设置有可固定多个进水喷头的定位座，所述定位座沿着进水喷头出水方向设置有阻水通道，两个相对称的阻水通道通过固定件相互固定。

9、优选地，所述样品采集载体包括集成元件载体，所述集成元件载体进水端设置有引流槽，所述引流槽顶部与所述集水腔相连接，所述集成元件载体底部设置有排水通道。

10、优选地，所述检测单元包括水质检测模块和环境检测模块，其中，所述水质检测模块包括ph传感器、浊度传感器、溶解氧传感器、气体传感器、温度传感器和生物传感器；通过ph传感器、浊度传感器、溶解氧传感器、气体传感器、温度传感器和生物传感器检测的数据，获取对应的水质检测数据集；

11、环境检测模块包括cdd传感器，通过cdd传感器检测的数据，获取对应的水域环境图像集。

12、优选地，处理单元包括：

13、匹配模块，当旋转轴转速小于低速预设值时，获取个检测周期的水质检测数据集和水域环境图像集进行匹配；

14、分析模块，将每个检测周期的水质检测数据集和水域环境图像集分别进行分析生成水质评估系数和水域环境评估系数；将水质评估系数和水域环境评估系数进行整合生成水质综合评估值；

15、阈值模块，将水质综合评估值与梯度阈值进行分析，其中；

16、若，将当前水域环境对应的水质标记为高级水质标记；

17、若，将当前水域环境对应的水质标记为中级水质标记；

18、若，将当前水域环境对应的水质标记为低级水质标记。

19、优选地，生成水质评估系数的生成逻辑为：

20、将水质检测的时间段划分为个检测周期，获取第个检测周期内水质的ph值、水质浑浊浓度、溶解氧含量、气体含量、温度值和生物含量，为每个检测周期的编号，；

21、对第个检测周期内水质的ph值、水质浑浊浓度、溶解氧含量、气体含量、温度值和生物含量进行归一化处理，获得归一化处理后的ph值、水质浑浊浓度、溶解氧含量、气体含量、温度值和生物含量整合生成第个检测周期内水质评估系数。

22、优选地，生成水域环境评估系数的生成逻辑为：

23、从水域环境图像集中获取对应检测周期的水域环境图像，将每个所述水域环境图像中单个像素点对应的像素值与标准水域环境像素阈值区间进行对比，若像素点对应的像素值在标准水域环境像素阈值区间内，将对应的像素点标记为正常像素点；若像素点对应的像素值不在标准水域环境像素阈值区间内，将对应的像素点标记为异常像素点；

24、获取所述水域环境图像内异常像素点个数与单个像素点面积，将异常像素点个数与单个像素点面积的乘积标记为水域异常面积；

25、将所述水域环境图像内所有像素点个数与单个像素点面积的乘积标记为水域环境总面积；

26、将水域异常面积与水域环境总面积的比值作为水域环境评估系数。

27、另一方面，本发明提供了一种适用于不同环境下的水质监测装置的使用方法，基于上述任一项一种适用于不同环境下的水质监测装置来实现，包括以下步骤：

28、采集旋转轴的转速，将旋转轴转速与低速预设值进行比较分析；

29、当旋转轴转速大于或等于低速预设值时，则不生成喷水指令；当旋转轴转速小于低速预设值时，则生成喷水指令，由控制单元控制进水喷头对集水通道进行喷水，由检测单元对集水通道中的水质进行检测，形成水质检测数据集，将水质检测数据集发送至处理单元，对当前水质进行评估，形成水质评估系数；

30、由检测单元对水域环境图像进行采集并检测，形成水域环境图像集，将水域环境图像集发送至处理单元，对当前水域环境进行评估，形成水域环境评估系数；

31、将水质评估系数和水域环境评估系数进行整合生成水质综合评估值，将水质综合评估值反馈至显示端。

32、本发明提供了一种适用于不同环境下的水质监测装置以及使用方法，具备以下有益效果：

33、本发明根据旋转轴的转速实时监测水体的流动状态，当转速低于预设值时，此时水质检测设备处于相对稳定的状态，此时控制单元触发喷水操作，确保采集的是当前水域环境的水体进入水质检测设备中，从而可采集对应水域的水质，再通过检测单元对集水通道中的水质进行监测，并通过处理单元对水质进行评估，及时提供更准确的水质信息，帮助判断水体的健康状况和污染程度，将评估结果反馈，以优化水质、减少污染或采取其他必要的措施。