基于大数据的水利工程用水质实时在线监测系统的制作方法

本技术涉及水利工程的，尤其是涉及一种基于大数据的水利工程用水质实时在线监测系统。

背景技术：

1、水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。

2、而在水利工程中，我们需要对水质进行取样分析，对水质的ph值、温度、溶解氧、电导率以及浊度进行检测，从而判断水质是否发生变化，进而对河道或者湖泊的水体进行水质处理，实现水资源的可持续利用。

3、常见对水质进行检测的方式是通过人工取样的方式，即通过技术人员对待检测的水体进行采样，并将采样后的样本移动至采样设备或者便携式水质检测设备处进行检测；而上述人工取样并检测的方式周期通常以周或者以月计算，当水质出现变化时不易实时进行监测；且当对湖泊等大面积水体进行取样时，此时人工采取的样本通常为湖泊边侧的水样，对湖泊中心处的水样进行取样时需要乘坐船只，技术人员不便于对湖泊中心的水样进行取样，从而导致水体检测的结果不精确，影响后续对水体的维护，故此有待改进。

技术实现思路

1、为了便于对大面积的水体进行取样检测，提升水体检测结果的精确性，同时为了便于实时对水体进行水质检测，减少因检测周期导致的水体维护不及时的问题，本技术提供一种基于大数据的水利工程用水质实时在线监测系统。

2、本技术提供的一种基于大数据的水利工程用水质实时在线监测系统采用如下的技术方案：

3、一种基于大数据的水利工程用水质实时在线监测系统，包括设于水体上浮座以及固定插设于水体内的固定杆，所述浮座上设有水质检测设备，所述固定杆与所述浮座之间设有牵引绳，所述牵引绳的一端与所述固定杆相连接，所述牵引绳的另一端与所述浮座相连接，所述浮座上还设有动力组件、检测组件以及电力组件；所述动力组件，用于驱动所述浮座以所述固定杆为中心以所述牵引绳为半径进行运动；所述检测组件包括设于所述浮座内的检测设备以及取样件，所述浮座内设有多个取样空腔，所述水质监测设备上设有多个检测探头，多个所述检测探头与多个取样空腔一一对应，所述检测探头伸入所述取样空腔布设，所述取样件设于所述浮座内将水体移动至取样空腔内进行检测；所述电力组件包括设于所述浮座上的太阳能电池板以及设于所述浮座内的无线传输件，所述无线传输件与所述检测设备电连接，所述太阳能电池板与所述无线传输件、所述检测设备均电连接。

4、通过采用上述技术方案，在对水体进行水质监测时，通过设置漂浮在水面上的浮座以及设于浮座上的检测组件以及电力组件，设置于水面上的浮座便于对湖泊中心处的水体进行采样和检测，水体内的水进入取样空腔内后，无线探头对取样空腔内的水样进行检测，且通过设置的无线传输件，将检测设备的检测结果传输至后端服务器或者云端进行存储，便于对数据的收集处理以及对于检测结果的存储，技术人员无需在现场即可实现对水体水质的监控，从而指定水体质量维护的相关对策，且相关技术人员对检测设备的数据进行收集处理后便于根据大数据形成水体质量数据库，便于对后续其他水体进行水质检测或者水质维护作为依据进行使用；

5、设置的多组取样空腔以及多个检测探头，在对水质进行检测时，多组取样空腔内的水样进行同时检测，减少检测结果因各种因素所产生的误差，从而便于技术人员后续对数据分析时进行参考。

6、设置的固定杆、牵引绳以及动力组件，既减少直接将浮座漂浮于水面不固定所带来的设备遗失或者设备碰撞损坏，也减少直接将浮座固定在水体某一处所导致的采样结果不准确的问题，在采样时，动力组件驱动浮座绕固定杆转动，从而实现对水体内的水样进行大范围采样，提升采样的范围从而提升检测结果的准确性，进而便于对水体进行精确的水质维护，从而提升水体的可持续性。

7、可选的，所述动力组件包括转动设置于所述浮标内的转动杆、设于所述转动杆上的转动叶片以及对所述转动杆进行转动驱动的动力件，所述转动杆设有两组，且两组所述转动杆呈夹角布设，所述转动叶片也呈夹角布设，所述牵引绳与所述浮座连接处位于两组所述转动杆的中部，两组所述转动叶片的转动方向相反，所述动力件的输出端与其中一组转动杆相连接，所述浮座上还设有对两组转动杆同时进行转动驱动的同步件。

8、通过采用上述技术方案，在对水体进行水质检测时，设置的动力件工作带动其中一组转动杆转动，转动杆以及转动叶片转动，实现对浮座的推动；且通过设置的两组转动杆以及转动叶片，在转动杆以及转动叶片转动时，提升浮座运动的稳定性，减少一组动力源对浮座进行推动时的方向不可控，从而使浮座稳定沿固定杆的中心进行圆周运动；

9、同时将两组转动叶片设置成转动方向相反的形式，并将两个转动杆设置成夹角的形式，除了提升浮座的稳定性以外，在对浮座进行推动时，两组转动叶片转动时对浮座的推动力减少水体暗流对浮座运动方向的影响，减少浮座发生自转的风险，从而提升对水体进行取样检测的稳定性。

10、且设置的同步件对两组转动杆进行同时转动驱动，从而节约动力源。

11、可选的，所述同步件包括设于一组所述转动杆上的第一锥齿轮以及设于另一组所述转动杆上的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。

12、通过采用上述技术方案，在动力件工作时，带动其中一组转动杆转动，转动杆的第一锥齿轮带动另一组转动杆上的第二锥齿轮转动，从而带动另一组转动杆转动，实现两组转动杆以及两组转动叶片的同时转动，实现对浮座的驱动，一个动力件即可实现对两组转动杆的驱动。

13、可选的，所述浮座内还设有收纳杆，所述牵引绳远离固定杆的一端绕设于所述收纳杆上，所述收纳杆上设有主动锥齿轮，所述转动杆上设有从动锥齿轮，且所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合，所述动力件控制所述转动杆正转以及反转实现牵引绳的收紧以及放松。

14、通过采用上述技术方案，设置的收纳杆，在浮座绕着固定杆转动的过程中对牵引绳进行收紧或者放松，从而改变浮座绕固定杆转动时的转动半径，从而便于取样件对于水体不同部位的取样，提升水体检测的精准性；在动力件控制转动杆正转或者反转时，浮座同样绕着固定杆正转或者反转，实现对于不同暗流下水体的取样；

15、在动力件驱动转动杆转动时，此时转动杆上的主动锥齿轮转动，带动从动锥齿轮转动，从而实现转动杆以及转动叶片对浮座进行推动的同时，收纳杆转动对牵引绳进行收紧或者放松，无需设置的额外的动力源，且调节简单。

16、可选的，所述取样件包括升降式设置于所述取样空腔内的取样板，所述取样板设有多组，且多组取样板与多组取样空腔一一对应，所述取样板与所述取样空腔的内周壁相贴合，所述取样板上开设有连通孔，所述连通孔与所述检测探头的外周壁相贴合，所述浮座上设有对所述取样板进行升降调节的调节件。

17、通过采用上述技术方案，在需要取样检测时，此时调节件驱动取样板在取样空腔内上升，将水体抽至取样空腔内，经过检测探头进行水质检测，此时由于取样板上开设有供检测探头穿设的连通孔，在取样板升降的过程中，取样板贴合取样空腔的内壁，从而使取样板与取样空腔所形成的空间密闭，实现对水样的提升以及排出，提升的水样采样的效率。

18、可选的，所述调节件包括与所述取样板相连接的调节杆，所述浮座上转动设置有调节环，所述调节杆上设有螺纹段，所述调节环与所述螺纹段螺纹适配，所述浮座上还设有用于限制所述调节杆转动的限位结构。

19、通过采用上述技术方案，在对水质进行取样检测时，调节环转动，在限位结构的作用下，调节杆以及取样板不易发生转动，由于调节环与调节杆螺纹适配，在调节环转动时，带动调节杆升降，从而带动取样板的升降，实现对水体的取样以及检测后水样的排出。

20、可选的，所述浮座的底部设有多个取样管，所述取样管伸入水体布设，所述取样管的底部呈开口状且所述取样管与所述取样空腔相连通，多个所述取样管与多个所述取样空腔一一对应，所述浮座上还设有对多个所述调节环进行同步转动的转动件。

21、通过采用上述技术方案，设置在浮座底部的多个取样管，便于对每个空腔进行单独取样，减少直接在浮座底部开设小孔时所造成浮座漏气问题，减少浮座发生侧翻的问题，且设置的同步件对多个调节环进行同步调节，从而实现对多个调节杆的同步升降，使多个取样空腔内实现同步水质检测，使检测设备同一时刻得到水质数据互相具备参考性，便于后续技术人员对数据进行处理分析时的筛选和盘查，从而便于对水质问题的分析。

22、可选的，所述转动件包括设于所述浮座内的安装架，，所述调节环转动设置于所述安装架上，且所述安装架上滑动设置有安装条，所述安装条与所述调节环相啮合，一个所述安装条与多个所述调节环均相啮合。

23、通过采用上述技术方案，在取样时，对浮座内的安装条进行滑动驱动，安装条与多个调节环均相啮合，从而在安装条滑动时，多个调节环均发生转动，从而实现对多个调节杆的升降调节，实现对多个取样板的升降调节，实现多个取样空腔内的同步取样，同步检测，且只需设置一个动力源对安装条进行滑动驱动即可实现多个取样空腔内的同步取样和同步检测操作，节约动力源。

24、可选的，所述调节杆上于所述取样板的顶侧还设有清洁板，所述清洁板上开设有清洁孔，所述清洁孔的内壁上设有清洁海绵，所述清洁海绵与所述检测探头的外周壁相贴合。

25、通过采用上述技术方案，额外设置的清洁板，在每个检测周期过后，需要对检测探头进行清理，从而减少上一次检测残留在检测探头上对下一个检测结果产生影响的问题，在检测完毕后，取样板下降时清理板随之下降，在检测探头贯穿清洁孔时，清洁海绵贴合检测探头下降，从而对检测探头的外周壁进行清洁，提升每个水质检测周期内水质检测数据的精准性。

26、可选的，所述取样管的外周壁上开设有多组取样孔，多组取样孔沿所述取样管的长度方向间隔布设，每组所述取样孔沿所述取样管的外周壁间隔均匀布设。

27、通过采用上述技术方案，在取样管上开设的多组取样孔，进一步提升在水质取样时，水样来源的均匀度，减少因暗流所导致的同一方向来样时的误差，从而提升水质检测结果的准确性。

28、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

29、1.通过漂浮设置于水面上的浮座、固定于水体内的固定杆、将浮座与固定杆相连接的牵引绳、设于浮座上的检测组件以及动力组件，便于对湖泊中心的水体进行采样的同时，便于对水体内的水质进行实时监测，从而便于水体的维护，有利于水体的可持续利用；

30、2.通过两组转动设置的转动杆、动力件以及同步件，通过一个动力件即可实现两组转动杆的同步驱动，且将两组转动杆设置成夹角的形式，提升对浮座进行驱动时的稳定性；

31、3.通过设置的对牵引绳进行收纳的收纳杆，浮座在水体表面进行驱动时，收纳杆对牵引绳进行收纳，从而使浮座运动的半径进行调节，从而提升取样时的范围，从而提升对水样进行检测的检测精度。