基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置的制作方法

本发明涉及水环境监测领域，尤其涉及一种基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置。

背景技术：

现有的水环境监测系统主要包括水质监测系统和水上垃圾收集装置，水质监测系统和水上垃圾收集系统分别为两套单独的系统，分别设置在监测区域内进行水质的检测和垃圾的收集，并通过人工的方式记录各检测监测区域内的水质情况，以及定时地提取垃圾的收集收集到的垃圾，使得工作效率低下。分布在各检测区域内的系统没有统一的连网管理。使得分别在各处的质监测系统和水上垃圾收集系统不能够系统化、规范化、实时的统一管理。另外，采用人工收集数据方式，人工成本较高，智能化营运水平低。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置。

为实现上述目的，根据本发明实施例的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置，所述基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置包括：

浮标；

支架，所述支架的底部安装于所述浮标上；

水质监测模块，所述水质监测模块设置在所述支架上，所述水质检测模块用于对水质检测区域的水质进行监测；

控制单元盒，所述控制单元盒安装在所述支架上，所述控制单元盒上设有控制管理电路单元，所述控制管理电路单元上设控制器，所述控制器与所述水质监测模块信号连接，所述控制器用于控制所述水质监测单元进行水质检测，以及读取所述水质监测单位的检测数据；

所述控制单元盒内至少安装一个通讯模块，所述通讯模块与所述控制器信号连接，所述通讯模块用于在所述控制器控制下，将所述水质监测模块的检测数据发送至远程服务器。

根据本发明的一个实施例，所述通讯模块包括定位器，所述通讯模块还用于将所述定位器的定位地址发送至所述远程服务器。

根据本发明的一个实施例，还包括客户端软件，所述客户端软件与所述远程服务器网络连接，所述客户端软件用于监测区域的水质进行远程监测及通过所述服务器向所述控制管理电路单元发送控制命令，以通过所述控制管理电路单元进行检测的远程控制。

根据本发明的一个实施例，所述浮标内设有垃圾收集箱，所述垃圾收集箱内设有垃圾网，所述垃圾收集箱通过所述垃圾网收集检测水质区域内漂浮的垃圾。

根据本发明的一个实施例，在所述垃圾收集箱的底部至少安装一个抽水泵，所述抽水泵的进水口与所述垃圾网连通，所述抽水泵的出水口与所述浮标的外侧连通，所述抽水泵与所述控制管理电路单元连接，所述抽水泵用于在所述控制器的控制下将检测水质区域内的垃圾通过抽水方式吸收到所述垃圾收集箱内。

根据本发明的一个实施例，还包括漂流油收集器，所述漂流油收集器设置在所述垃圾网的一侧，所述漂流油收集器用于收集检测水质区域内的水面上漂浮的油质。

根据本发明的一个实施例，还包括蓄电盒，所述蓄电盒设置在所述支架上，所述蓄电盒内设有蓄电池，所述蓄电池为系统提供供电电源。

根据本发明的一个实施例，还包括至少一个太阳能充电板，所述太阳能充电板安装在所述支架上，所述太阳能充电板用于接收太阳能，并将太阳能转化为电能，为系统提供供电电源或为所述蓄电池充电。

根据本发明的一个实施例，所述控制单元盒内还设有电子罗盘模块，所述电子罗盘模块与所述控制器信号连接，所述电子罗盘用于获取太阳能充电板的坐标方向，并通过所述控制器控制所述太阳能充电板改变方向。

根据本发明的一个实施例，还包括浮标固定装置，所述浮标固定与所述浮标连接，用于将所述浮标进行位置固定。

本发明实施提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置采用水质监测模块及其他多种传感器模块组合对水质的安全达标排放进行监测，在排放点的上下游监测点全天候的进行系统性监测；同时，对水上漂流物垃圾及污染漂流油进行收集，运用北斗无线通讯将采集数据上传至云端服务器，及自然能源供电以及北斗定位，将监测点的数据在服务器端进行系统化大数据管理，使得整体运营成本低。采用手机客户端可以实现对监测系统的远程智能监测及控制，使用简单方便，便于区域性、系统性进行水环境管理，解决水质监测与水上环境的垃圾收集的问题。便于主管部门对水质排放监管与水上环境治理。本发明提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置可用于对各个河流、湖泊、海洋水面监测，系统性解决水质监测问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置应用场景结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置通信及电子控制部分的结构框图。

附图标记：

浮标10；

垃圾收集箱20；

垃圾网201；

把手202；

旋转卡扣203；

水泵30；

支架40；

控制单元盒50；

控制管理电路单元501；

控制器5011；

通讯模块5012；

水泵控制模块5013；

外围管理电路5014；

电源管理电路5015；

蓄电盒60；

太阳能充电模块70；

太阳能板701；

外部充电电源702；

电子罗盘模块80；

水质探测模块90；

显示屏模块11；

浮标固定装置12；

连接环121；

锚122；

服务器13；

客户端软件14。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，本发明提供一种基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置，包括：浮标10、支架40、水质监测模块和控制单元盒50；所述支架40的底部安装于所述浮标10上；在使用时，将所述浮标10放置于被检测区域，所述浮标10于水上，对所述安装在所述浮标10上的支架40进行支撑。所述支架40可分支架40下部和支架40上部，所述支架40下部固定在所述浮标10上，所述支架40上部用于安装各电子设备。

所述水质监测模块设置在所述支架40上，所述水质检测模块用于对水质检测区域的水质进行监测；所述水质检测模块被安装在所述支架40上，所述的水质检测模块可采用传感器组，并结合雨水收集器对水的流速、ph值、温度进行采集，所述传感器组可采用硫化氢传感器、溶解氧传感器对水质的化学成份采集。所述水质检测区域主要在排放点的上下游监测点，全天候的进行系统性监测；

在本发明的一些其他实施例中，还可采用多种其他传感器模块组合，分别对监测区域内的水质及天气情况进行根据全面的检测。以方便管理人员对监测区域内的水环境及天气环境进行全部的了解。

所述控制单元盒50安装在所述支架40上，所述控制单元盒50上设有控制管理电路单元501，所述控制管理电路单元501上设控制器5011，所述控制器5011与所述水质监测模块信号连接，所述控制器5011用于控制所述水质监测单元进行水质检测，以及读取所述水质监测单位的检测数据；所述控制单元盒50安装在所述支架40的上部的位置。所述控制单元盒50为系统的控制中心，通过所述控制器5011对系统的各部分进行控制。所述控制器5011通过与所述水质监测模块进行数据通讯，可对所述水质监测模块发送控制命令，以开启所述水质监测模块进行水质检测，以及读取所述水质监测模块的水质检测数据，或控制所述水质监测模块的关闭，以节省电源，避免电源过度消耗，保证系统长时间内的正常运行。

所述控制单元盒50内至少安装一个通讯模块5012，所述通讯模块5012与所述控制器5011信号连接，所述通讯模块5012用于在所述控制器5011控制下，将所述水质监测模块的检测数据发送至远程服务器13。所述控制器5011通过所述通讯模块5012，将采集的水质检测数据发送至远处服务器13，使得可通过远程服务器13实时地获取水质检测数据。实现对特定区域内的水质的远程监测。所述通讯模块5012优选为带有北斗全球定位的无线通讯模块5012。

本发明实施提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置采用水质监测模块及其他多种传感器模块组合对水质的安全达标排放进行监测，在排放点的上下游监测点全天候的进行系统性监测；运用北斗无线通讯将采集数据上传至云端服务器13，并将而监测点的数据在服务器13端进行系统化大数据管理，使得整体运营成本低。便于主管部门对水质排放监管与水上环境治理。本发明提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置可用于对各个河流、湖泊、海洋水面监测，系统性解决水质监测问题。

参阅图2，在本发明的一个实施例中，所述通讯模块5012包括定位器，所述通讯模块5012还用于将所述定位器的定位地址发送至所述远程服务器13。在本发明的一个实施例中，所述定位器可采用北斗定位器，通过所述通讯模块5012可将水质监测区域的地位发送至所述服务器13，方便对监测区域的地址与水质检测的相互关联。

参阅图2，在本发明的一个实施例中，还包括客户端软件14，所述客户端软件14与所述远程服务器13网络连接，所述客户端软件14用于监测区域的水质进行远程监测及通过所述服务器13向所述控制管理电路单元501发送控制命令，以通过所述控制管理电路单元501进行检测的远程控制。通过所述客户端软件14与所述服务器13连接，可通过所述服务器13对监测水域内的水环境数据进行实时的查询和监测，方便使用者实时连接监测水域的水质情况。另外，通过所述客户端软件14，可通过所述服务器13向所述控制单元盒50内的控制器5011发送控制指令，以方便对设置在所述浮标10及支架40上的电子系统进行远程的控制。所述客户端软件14系统对水质监测系统进行交互及水上垃圾收集系统进行交互，对系统北斗地图位置定位管理，不限于多系统、多端口进行区域性、系统性如以河流为系统交互、以湖泊为系统交互、以海洋区域为系统交互的数据平台。

参阅图1，所述浮标10内设有垃圾收集箱20，所述垃圾收集箱20内设有垃圾网201，所述垃圾收集箱20通过所述垃圾网201收集检测水质区域内的垃圾。所述浮标10上设有凹槽，所述垃圾收集箱20安装在所述凹槽内。所述垃圾箱安装在所述凹槽内的部分为垃圾网201结构，所述垃圾网201结构可对进入到所述垃圾收集箱20内的垃圾进行过滤。将进入到所述垃圾箱内的水质进行滤除，以收集水内的垃圾。

参阅图1，在所述垃圾收集箱20的底部至少安装一个抽水泵30，所述抽水泵30的进水口与所述垃圾网201连通，所述抽水泵30的出水口与所述浮标10的外侧连通，所述抽水泵30与所述控制管理电路单元501连接，所述抽水泵30用于在所述控制器5011的控制下将检测水质区域内漂浮的垃圾通过抽水方式吸收到所述垃圾收集箱20内。在本发明的一个实施例中，所述抽水泵30设置在所述浮标10内，位于所述凹槽的下方的位置。所述抽水泵30的进水口与所述凹槽连通，所述抽水泵30的出水口与所述浮标10的外侧区域连通，使得所述抽水泵30可将所述凹槽内的水抽出到所述浮标10的外侧，通过所述抽水泵30的吸引力，一方面可将凹槽内的水抽掉，将水上垃圾通过所述滤网进行过滤后，收集在所述垃圾收集箱20内；另一方面，通过所述抽水泵30的吸力，可将进一步吸收浮标10外侧的水进入到所述垃圾箱内。也就是，通过不断地将浮标10外的水吸收至所述垃圾收集箱20内，并通过所述垃圾网201进行过滤从而可收集更多和更全面的垃圾。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括漂流油收集器，所述漂流油收集器设置在所述垃圾网201的一侧，所述漂流油收集器用于收集检测水质区域内的水面上漂浮的油质。通过所述抽水泵30的吸力，可将水面上的漂浮油脂吸收到所述垃圾收集箱20内，并流入到设置在所述垃圾箱一侧的所述漂流油收集箱内，通过所述漂流油质进行过滤收集。通过对所述漂流油的收集，可对检测区域的水质进一步地分析检测。

参阅图1，还包括蓄电盒60，所述蓄电盒60设置在所述支架40上，所述蓄电盒60内设有蓄电池，所述蓄电池为系统提供供电电源。所述蓄电盒60安装在所述支架40的上部的位置。所述蓄电盒60内设有蓄电池，所述蓄电池可为锂电池，通过所述蓄电池，可为系统的各部分提供稳定的供电电源，所述蓄电盒60

可通过各电缆将电源引出，并与所述控制单元盒50电、水质监测模块及抽水泵30电连接，为所述控制单元盒50、水质监测模块和抽水泵30提供电源。

参阅图1，还包括至少一个太阳能充电板，所述太阳能充电板安装在所述支架40上，所述太阳能充电板用于接收太阳能，并将太阳能转化为电能，为系统提供供电电源或为所述蓄电池充电。所述太阳能充电板与所述蓄电盒60电性连接，所述太阳能板701通过将转换后的电能输出至所述蓄电盒60为所述蓄电盒60内的蓄电池充电。

进一步的，在本发明的其他实施例中，还可以采用其他自然能源供电。例如采用风能或其他自然能源。

参阅图1和图2，所述控制单元盒50内还设有电子罗盘模块80，所述电子罗盘模块80与所述控制器5011信号连接，所述电子罗盘用于获取太阳能充电板的坐标方向，并通过所述控制器5011控制所述太阳能充电板改变方向。参阅图1，在本发明的一个实施例中，所述电子设置在所述控制盒内，所述控制单元盒50与所述太阳能充电板的位置相对固定，通过设置在所述控制单元盒50内的电子罗盘，可获取到所述控制单元盒50的坐标方向，所述太阳能板701在安装时与所述控制单元盒50的位置相对固定，通过所述设置在所述控制单元盒50内的电子罗盘，从而可获取所述电子罗盘的相对位置。由于浮标10放置在检测区域的水内，浮标10可能会飘移或各时间段的不同可能导致所述太阳能板701接受的光线减少。此时，所述控制器5011可根据所述电子罗盘的方向，控制电机带动所述太阳能板701转动，使得所述太阳能板701转动到设定的位置，以接受更多的太阳能，为系统提供足够的电源。本发明实施例通过电子罗盘对太阳能电池板方位进行自动跟踪，确保对太阳能能源收集的最大化，保证系统的长期间不断电运行。

参阅图1，还包括浮标固定装置12，所述浮标10固定与所述浮标10连接，用于将所述浮标10进行位置固定。在本发明的一个实施例中，所述浮标固定装置12包括设置在所述浮标10底部的连接环121以及锚122，所述连接环121与所述锚122通过连接线固定连接，所述锚122设置在水下的土地上，通过所述连接线将所述浮标10拉紧，以将所述浮标10设置在设定的检测区域。另外，通过将所述浮标10拉紧，可将浮标10的顶部设置于设定位置，使得监测区域内的水可从所述浮标10的顶部进入到所述垃圾收集箱20内。

本发明实施提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置采用水质监测模块及其他多种传感器模块组合对水质的安全达标排放进行监测，在排放点的上下游监测点全天候的进行系统性监测；同时，对水上漂流物垃圾及污染漂流油进行收集，运用北斗无线通讯将采集数据上传至云端服务器13，及自然能源供电以及北斗定位，将监测点的数据在服务器13端进行系统化大数据管理，使得整体运营成本低。采用手机客户端可以实现对监测系统的远程智能监测及控制，使用简单方便，便于区域性、系统性进行水环境管理，解决水质监测与水上环境的垃圾收集的问题。便于主管部门对水质排放监管与水上环境治理。本发明提供的基于北斗通讯的水文监测与水上垃圾收集系统装置可用于对各个河流、湖泊、海洋水面监测，系统性解决水质监测问题。

以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。