一种水质监测设备驱动系统及方法与流程

1.本技术涉及水质监测技术领域，尤其涉及种一种水质监测设备驱动系统及方法。


背景技术：

2.水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、ph值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。
3.随着生活质量提高的同时，人们也注重周边环境的污染情况，良好的周边环境能够使人身心愉悦、健康长寿，如河道、湖水污染发出的气味难闻，影响周边环境。现有技术中，在河道或者湖中漂浮着水质监测设备，水质监测设备通过浮标产生浮力在水面上漂浮，通过绳子绑定浮标将水质监测设备定固定位置，方便水质监测设备监测附近水域的水质情况。但是，现有的水质监测设备自动化程度不高，需通过人力拖动水质监测设备放在水面上，增加工作时间，费时费力。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种水质监测设备驱动系统及方法，用以解决现有的水质监测设备自动化程度不高，需通过人力拖动水质监测设备放在水面上，增加工作时间，费时费力的技术问题。
5.有鉴于此，本技术第一方面提供了一种水质监测设备驱动系统，包括水质监测设备，还包括控制终端和控制器，所述水质监测设备底部设有安装框，所述安装框内设有动力机构；所述动力机构包括划水轮、支架和所述控制器；所述支架下部呈三角形状，所述下部底边中部设置缺口，所述底边缺口两端分别与所述划水轮一侧和第一电机连接，所述第一电机的输出端与所述划水轮的另一侧连接，所述第一电机与所述控制器连接；所述支架上部贯穿所述安装框，其顶部设置有第一齿轮，所述安装框上表面设置有第二电机，所述第二电机输出端设置有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合连接，所述第二电机与所述控制器连接；所述安装框内还装设有gps模块，所述gps模块与所述控制器连接，所述gps模块用于定位所述划水轮运行轨道；所述安装框还设有静止模块，所述静止模块用于将所述水质监测设备固定停止于水面，所述静止模块与所述控制器连接；控制终端用于控制所述控制器和所述水质监测设备。
6.可选地，所述水质监测设备设有浮块，所述浮块上设有太阳能板和蓄电池，所述太阳能板和所述蓄电池连接。
7.可选地，所述控制器包括通信模块，所述通信模块用于连接所述控制终端，所述通信模块为4g信号模块、3g信号模块和wifi信号模块中的一种或多种。
8.可选地，所述支架贯穿所述安装框顶面，所述支架设置有环形卡块，所述安装框设有与所述环形卡块相对应的环形凹槽，所述环形凹槽分布有多个小钢珠，所述环形卡块通过所述小钢珠与所述环形凹槽转动连接。
9.可选地，所述静止模块为所述安装框顶部还设置有定滑轮、锚、绳索和第三电机，所述第三电机输出端和所述定滑轮连接，所述绳索一端贯穿所述安装框顶面与所述定滑轮连接，所述绳索另一端与所述锚连接。
10.可选地，还包括视频监测模块，所述视频监测模块与所述控制器连接。
11.可选地，所述视频监测模块还设有距离传感器和报警器，所述距离传感器的输出端与所述控制器连接；所述信号报警器与所述控制器连接。
12.可选地，所述控制终端为电脑、手机和平板的一种或多种。
13.本技术第二方面提供了一种水质监测设备驱动方法，包括：步骤1、控制终端启动控制器；步骤2、所述控制器启动第一电机，并通过所述第一电机将划水轮运行；步骤3、所述控制器通过gps模块获取所述划水轮行进路线信号，并检测所述路线信号是否偏离正常路线，若偏离了正常路线，则所述控制器启动第二电机，并通过所述第二电机控制支架方向，将所述划水轮驶回正轨，并通过所述控制器控制所述第二电机将所述支架回正；步骤4、水质监测设备通过所述动力机构运载至指定位置后，所述动力机构停止运行；步骤5、通过所述控制器启动静止模块，将所述水质监测设备静止停在水中。
14.可选地，基于步骤5启动所述静止模块的步骤为，所述控制器启动第三电机转动预设圈数，将锚通过绳索顺着定滑轮下落至水中。
15.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：本技术中提供了一种水质监测设备驱动系统，包括水质监测设备，还包括控制终端和控制器，水质监测设备底部设有安装框，安装框内设有动力机构；动力机构包括，划水轮、支架和控制器；支架下部呈三角形状，下部底边中部设置缺口，底边缺口两端分别与划水轮一侧和第一电机连接，第一电机的输出端与划水轮的另一侧连接，第一电机与控制器连接；支架上部贯穿安装框，其顶部设置有第一齿轮，安装框上表面设置有第二电机，第二电机输出端设置有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合连接，第二电机与控制器连接；安装框内还装设有gps模块，gps模块与控制器连接，gps模块用于定位划水轮运行轨道；安装框还设有静止模块，静止模块用于将水质监测设备固定停止于水面，静止模块与控制器连接；控制终端用于控制控制器和水质监测设备。
16.本技术提供的水质监测设备驱动系统，将水质监测设备放于河道水面上，通过安装框内设置的动力机构驱动，把水质监测设备托运到指定的位置。具体地，第一电机输出电
力驱动划水轮转动，划水轮在水中转动，提供前进的动力，控制器通过gps模块提供的信号控制第二电机正、反转，进而控制支架的转动方向，其中，第一齿轮和第二齿轮用于第二电机与支架的连接，提供了简单、稳定的连接方式，划水轮与支架连接，因此转动划水轮的运动方向，当划水轮到达指定位置后，静止模块通过控制器将水质监测设备停于水面，其中，第一电机、控制器和水质监测设备均由远程控制终端控制，解决现有的水质监测设备自动化程度不高，需通过人力拖动水质监测设备放在水面上，增加工作时间，费时费力的技术问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术实施例中一种水质监测设备驱动系统的模块框图；图2为本技术实施例中一种水质监测设备驱动方法的流程图；图3为本技术实施例中动力机构和静止模块结构示意图；图4为本技术实施例中水质监测设备的平面示意图；1、安装框；2、划水轮；3、支架；4、第一电机；5、第一齿轮；6、第二齿轮；7、第二电机；8、定滑轮；9、锚；10、绳索；11、第三电机；12、水质监测设备；13、浮块；14、太阳能板。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
22.实施例1为了便于理解，请参阅图1、图3和图4，本技术第一方面提供的一种水质监测设备驱动系统的一个实施例，包括水质监测设备12，还包括控制终端和控制器，水质监测设备12底部设有安装框1，安装框1内设有动力机构；动力机构包括划水轮2、支架3和控制器；支架3下部呈三角形状，下部底边中部设置缺口，底边缺口两端分别与划水轮2一侧和第一电机4
连接，第一电机4的输出端与划水轮2的另一侧连接，第一电机4与控制器连接；支架3上部贯穿安装框1，其顶部设置有第一齿轮5，安装框1上表面设置有第二电机7，第二电机7输出端设置有第二齿轮6，第一齿轮1和第二齿轮6啮合连接，第二电机7与控制器连接；安装框1内还装设有gps模块，gps模块用于定位划水轮运行轨道；安装框1还设有静止模块，静止模块用于将水质监测设备固定停止于水面，静止模块与控制器连接；控制终端用于控制控制器和水质监测设备12。
23.需要说明的是，为了将水质监测设备12运送至河道中的指定位置，水质监测设备12底部设置有呈矩形状安装框1，便于安装动力机构，通过动力机构执行运送工作。动力机构包括划水轮2、支架3和控制器，其中，划水轮2主要在水中运行，在运送水质监测设备12时，划水轮2需采用较大片的划水扇叶，使得划水轮2在水中运行受力面积大，运行的速度快。用于驱动划水轮2运行的第一电机4，用于转动支架3方向的第二电机7，均采用小型号抱闸电机。第一齿轮5和第二齿轮6均采用定传动比齿轮机构的齿轮，能够转定传动的转动支架3，转动方式平稳，适用于本结构。
24.优选地，控制器采用plc或单片机，用于控制动力机构、静止模块和gps模块。
25.本技术实施例中提供的水质监测设备驱动系统，将水质监测设备12放于河道水面，通过安装框1内设置的动力机构驱动，把水质监测设备12托运到指定的位置。具体地，第一电机4输出电力驱动划水轮2转动，划水轮2在水中转动，提供前进的动力，控制器通过gps模块提供的信号控制第二电机7正、反转，进而控制支架3的转动方向，其中，第一齿轮5和第二齿轮6用于第二电机7与支架3的连接，提供了简单、稳定的连接方式，划水轮2与支架3连接，因此转动划水轮2的运动方向，当划水轮2到达指定位置后，静止模块通过控制器将水质监测设备12停于水面，其中，第一电机4、控制器和水质监测设备12均由远程控制终端控制，解决现有的水质监测设备12自动化程度不高，需通过人力拖动水质监测设备12放在水面上，增加工作时间，费时费力的技术问题。
26.实施例2为了便于理解，请参阅图4，作为实施例1的进一步改进，水质监测设备12设有浮块13，浮块13上设有太阳能板14和蓄电池，太阳能板14和蓄电池连接。
27.需要说明的是，浮块13呈方块状，在水面浮动，用于支撑水质监测设备12，方便水质监测设备12更好地工作。浮块13结合动力机构，使得水质监测设备12在水面游行便捷、速度更快。进一步地，蓄电池用于储存光能转换成电能的电，利用太阳能板14实现资源循环利用，无污染，更好地起到环境保护的作用。
28.实施例3作为实施例1的进一步改进，控制器包括通信模块，通信模块用于连接控制终端，通信模块为4g信号模块、3g信号模块和wifi信号模块中的一种或多种。
29.需要说明的是，通信模块用于连接控制终端，优选4g信号模块、3g信号模块和wifi信号模块，采用此类模块实现无线通信，减少了有线通信的繁琐程序，使得水质监测设备在水面方便与陆地控制终端连接。
30.实施例4作为实施例1的进一步改进，支架3贯穿安装框1顶面，支架3设置有环形卡块，安装框1设有与环形卡块相对应的环形凹槽，环形凹槽分布有多个小钢珠，环形卡块通过小钢珠
与环形凹槽转动连接。
31.需要说明的是，通过环形卡块和小钢珠的摩擦连接，当需要转动支架3时，小钢珠旋转实现滚动，便于环形卡块旋转，而环形凹槽用于装设小钢珠，环形卡块、小钢珠和环形凹槽实现了支架3的旋转。
32.实施例5为了便于理解，请参阅图3，作为实施例1的进一步改进，静止模块为安装框顶部还设置有定滑轮8、锚9、绳索10和第三电机11，第三电机11输出端和定滑轮8连接，绳索10一端贯穿安装框1顶面与定滑轮8连接，绳索10另一端与锚9连接。
33.需要说明的是，优选地，定滑轮8、锚9、绳索10和第三电机11实现下锚9和收锚9，其中，锚9优选重量适配的小型号锚，过重的锚9会给动力机构产生过量的负载，影响动力机构的使用寿命，优选5kg
‑
8kg重量的锚9，使得固定住水质监测设备12静止于水面。第三电机11选用抱闸电机，方便控制下锚9和收锚9。定滑轮8能够减少摩擦力，方便了下锚9和收锚9的过程。
34.实施例6作为实施例1的进一步改进，还包括视频监测模块，视频监测模块与控制器连接；视频监测模块还设有距离传感器和报警器，距离传感器输出端与控制器连接；信号报警器与控制器连接。控制终端为电脑、手机和平板的一种或多种。
35.需要说明的是，一方面，视频监测模块用于监测水质监测设备12周边的环境并将环境视频发送给控制器，控制器再将环境视频发送给控制终端，以便工作人员通过视频环境了解周边环境，当工作人员从环境视频发现水面飘来外来物体，则通过控制终端和控制器发送指令给动力机构避开漂来的物体；另一方面，则通过距离传感器自动检测周围障碍物并将检测信号实时发送给控制器，当距离传感器检测到附近有障碍物时，控制器发送指令给动力机构避开漂来的物体，实现自动避免外来物体碰坏水质监测设备12，水质监测设备12受损。通过距离传感器自动检测控制以及通过人工视频监测两种方式共同作用，即使人为疏忽忘记监控或者距离传感器检测不到信号时也能利用另外的方式实现避障，充分保障水质监测设备12的安全。
36.进一步地，优选电脑、手机和平板为控制终端，方便工作人员管理控制终端，且电脑、手机和平板功能强大，能够实现无线接收信号，更加快速、便捷地进行工作。
37.为了便于理解，请参阅图2，本技术第二方面提供了一种水质监测设备驱动方法的一个实施例，包括：步骤1、控制终端启动控制器；步骤2、控制器启动第一电机4，并通过第一电机4将划水轮2运行；步骤3、控制器通过gps模块获取划水轮2行进路线信号，并检测路线信号是否偏离正常路线，若偏离了正常路线，则控制器启动第二电机7，并通过第二电机7控制支架3方向，将划水轮2驶回正轨，并通过控制器控制第二电机7将支架3回正；步骤4、水质监测设备12通过动力机构运载至指定位置后，动力机构停止运行；步骤5、通过控制器启动静止模块，将水质监测设备12静止停在水中。
38.进一步地，基于步骤5启动静止模块的步骤为，控制器启动第三电机12转动预设圈数将锚9通过绳索10顺着定滑轮8下落至水中。
39.本技术实施例中提供的水质监测设备驱动系统，将水质监测设备12放于河道水面，通过安装框1内设置的动力机构驱动，把水质监测设备12托运到指定的位置。具体地，第一电机4输出电力驱动划水轮2转动，划水轮2在水中转动，提供前进的动力，控制器通过gps模块提供的信号控制第二电机7正、反转，进而控制支架3的转动方向，其中，第一齿轮5和第二齿轮6用于第二电机7与支架3的连接，提供了简单、稳定的连接方式，划水轮2与支架3连接，因此转动划水轮2的运动方向，当划水轮2到达指定位置后，静止模块通过控制器将水质监测设备12停于水面，其中，第一电机4、控制器和水质监测设备12均由远程控制终端控制，解决现有的水质监测设备12自动化程度不高，需通过人力拖动水质监测设备12放在水面上，增加工作时间，费时费力的技术问题。
40.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。