一种水体污染检测仪用浮标装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水体污染监测领域，在河流、湖泊、水库、海洋水体污染实时监测中要采用浮标式水体检测仪，本发明适用于自由运动型可摇控水质监测设备。
【背景技术】
[0002]随着化工企业的增长，企业排放废水对自然水资源带来很大的安全隐患，因工业废水导致的疾病偶有发生，因此对水体污染的监测势在必行，为保证人的饮水安全，国家政府部门会对重要水域定期进行抽样检查，以确保水安全。传统的人工抽检方法一一化验法，需要工作人员到水体现场取水样进行化验，整个取样、送检、化验过程复杂，检测周期长，对水体的安全监测带来较高的成本，而且不能保证水监测数据的实时性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决现有水体污染监测方法中采样抽检无法实时进行，人工成本较高，效率较低的问题，提供一种用于实时监测水体污染的浮标装置，本发明装置可以实现水体污染实时监测，定点监测、移动监测等，以便完成水体的全天候实时监测工作。
[0004]本发明提供的水体污染检测仪用浮标装置，包括(I)灯罩、(3)浮标上壳、(5)LED灯、(6)控制器、(9)浮标下壳、(12)涡轮电机、(14)涡轮器和(13)进排水管；所述的浮标上壳与浮标下壳之间采用密封连接，LED灯安装在控制器上，控制器安装在浮标上壳上，所述灯罩密封安装在浮标上壳上并与LED灯位置对应；浮标下壳上均布设置有6个进排水口，并以中心对称的两个进排水口为一组，之间通过进排水管密封连通，进排水管中间密封安装由涡轮电机驱动的涡轮器；所述的LED灯及涡轮电机与控制器电连接。
[0005]所述的浮标上壳为六个等腰梯型构成的六面体，六面体的下端外周为圆环形连接沿，所述六面体的各面均安装有一块太阳能电池板并与控制器电连接，太阳能电池板的外面各安装有一块透明密封板。浮标下壳为半球型壳体。所述浮标灯罩与浮标上壳采用螺纹进行固定，中间采用灯罩防水胶圈(2)进行防水密封。所述浮标上壳与浮标下壳采用螺纹进行固定，采用浮标上下壳防水胶圈(4)进行防水密封。所述浮标上壳与浮标下壳接合边缘外周设置有防撞胶圈。所述浮标下壳的底部设置有一个与控制器电连接的光学传感器，该光学传感器与浮标下壳之间设置有密封胶垫。
[0006]所述浮标控制器通过控制六个方向进排水口排水流量控制浮标自由运动方向。
[0007]本发明装置的特点:
[0008]I)水体污染检测仪的浮标装置，可实现水平方向前进、后退、转弯、停止运动；
[0009]2)太阳能供电系统为浮标运动及水体监测提供电能，使浮标长期处于免维护状态，可实现水体全天候实时数据监测；
[0010]3)卫星定位系统为浮标提供经玮度坐标信息，为浮标向指定目标位置运动提供精确的地理位置坐标。
[0011]4)浮标顶部的半球型护罩内部LED灯可显示浮标状态信息或监测状态信息，在特定条件下能通过LED灯光进行可见光通信。
[0012]本发明的优点和有益效果:
[0013]I)水体污染检测仪的浮标设计方法可在水面自由运动，通过卫星定位系统、电子罗盘辅助实现目标位置数据实时监测，减少了人工作业周期，降低了人工检测成本，保证了数据监测的实时性及有效性。
[0014]2)太阳能供电系统为浮标提供绿色可再生能源，为浮标能长期进行水体污染监测提供有力保障，使本发明可处于长期免维护状态运行，大大降低了系统的维护成本，同时也保证了长期监测数据的连续性。
[0015]3)浮标半球顶LED灯设计，为工作状态指示，监测指示提供直观的判断依据，在特定状态下可用于可见光通信，为浮标的现场控制及受电磁波干扰情况下通信数据保密性等方面提供有效方法。
【附图说明】
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[0016]图1是本发明水体污染检测仪用浮标装置结构展开图。
[0017]图中I灯罩、2灯罩防水胶圈、3浮标上壳、4浮标上下壳防水胶圈、5LED灯、6控制器、7控制器固定螺钉、8防撞胶圈、9浮标下壳、10进排水口、11光学传感器、12涡轮电机、13进排水管、14涡轮器、15、太阳能电池板、16透明密封板
[0018]图2是本发明进排水管连通示意图。
[0019]图中I与4连通、2与5连通、3与6连通。
[0020]图3是本发明进排水连通管原理图。
[0021]图中A涡轮、B电机
[0022]图4是本发明浮标运动控制原理图。
[0023]图5是本发明控制器电路原理框图。
【具体实施方式】
[0024]实施例1、浮标装置
[0025]如图1所示，本发明由白色塑料材质半球型灯罩I作为浮标顶，通过灯罩螺纹与浮标上壳3旋转进行密封，灯罩与浮标上壳间由灯罩防水胶圈2进行防水密封处理。
[0026]浮标上壳3与浮标下壳9通过螺纹方式进行旋转密封，浮标上壳与浮标下壳密封处有防水胶圈4。灯罩、浮标上壳、浮标下壳构成浮标舱。浮标上壳的六个梯型斜面内部镶嵌六块太阳能电池板15，太阳能电池板通过控制器6对浮标控制器内的锂电池充电，由锂电池为浮标提供电力能源。太阳能电池板外由六片透明密封板16与浮标上壳通过固定胶分别粘贴至六个梯型窗口位置。
[0027]控制器6通过六个控制器固定螺钉7固定到浮标上壳内，LED指示灯5安装到控制器上表面，与控制器控制电路直接相连接。六片太阳能电池板正负极线缆分别通过插头与控制器相连接。三只涡轮电机的电源控制线分别通过插头与控制器相连接。
[0028]涡轮电机12与涡轮器14安装在一起，并与进排水管13进行连接(六个进排水口10分布在浮标下壳半圆型侧切线处每隔60度角位置)，将连接后的进排水管路通过接口处螺帽与浮标下壳内进排水口固定连通。安装时180度方向两个进排水口构成一组，共安装三组。
[0029]每一组进排水管的一端用于进水，另一端用于排水，通过排水的反向作用力为浮标提供单方向的推动力，使浮标前进。当涡轮电机转动方向反向时，进水口变成出水口，出水口变成进水口，提供的动力方向相反，使浮标后退。
[0030]通过一组进排水管作用时，浮标可以前进，但不能保证运动方向。因此，通过控制器控制二组进排水管作用，当二组进排水管紧邻的两个出水口排水流量相同时，浮标向2个出水口夹角中线相反方向水平运动。当两个出水口排水流量不同时，浮标向排水压力小的一侧进行转弯运动。
[0031 ] 通过控制器控制三组进排水管的排水流量，可实现浮标的加速、减速、转弯或停止等运动。
[0032]浮标上壳与浮标下壳固定密封边沿通过安装防撞胶圈8进行防撞保护。
[0033]浮标控制器中(参见图5)含有卫星定位模块、惯性导航模块，可通过北斗卫星导航系统或GPS卫星导航系统等进行卫星定位，获得浮标当前的经玮度位置信息。根据远程控制指令指示的目标监测区域位置信息，控制器控制浮标运动到预定区域进行水体监测。通过电子罗盘确定浮标运动方向，并由控制器控制进排水管修正浮标运动方向。
[0034]浮标下壳底部通过螺纹密封固定安装水污染检测光学传感器11，透过浮标下舱底中心位置对水污染进行检测。
[0035]检测结果通过无线通信或卫星通信的方式传送至远程数据中心服务器，通过服务器进行数据存储。浮标内置的SD卡可循环存储I年的历史测量数据。通过WEB方式或APP应用方式访问服务器数据进行数据实时监测。
[0036]浮标的工作状态，由浮标顶部的LED指示灯进行状态显示，在特定环境也可通过LED指示灯编码进行可见光数据通信。
[0037]当浮标运动过程中，如果与其它物体碰撞时，可通过浮标防撞胶圈进行