一种用于水质自动留样的浮标装置及留样方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于水质自动留样的浮标装置及留样方法，包括浮标主体、设置在所述浮标主体舱体内的能源与控制单元和自动水质留样单元、设置在所述浮标主体底外侧的水质多参数监测探头，所述水质多参数监测探头通过传输线缆将水质参数数据传输到能源与控制单元，所述自动水质留样单元包括采样瓶、安装采样瓶的支撑本体机构、设置在所述无人船主体内底部的采样泵、与所述采样泵相连的采样软管，所述浮标主体底部设置有锚接点位，所述锚接点位通过锚链进行固定。本发明专利技术同时包含在线监测和取样功能，由在线监测数据和预设条件触发取样，实现了水质在线监测以及自动留样。

A buoy device and sample retention method for automatic water quality retention

The invention relates to a buoy device for water quality automatic sample and sample method, including the buoy body, is arranged on the main body of the buoy cabin energy and control unit and automatic water sampling unit, set in the multi parameter monitoring probe water outside the bottom of the buoy body, the water quality parameters monitoring probe the water quality parameters of transmission cable data transmission to the energy and control unit, the automatic water sampling unit includes a sampling bottle, install the sample bottle support body, is arranged on the bottom of the unmanned ship body sampling pump, and the pump connected to the sampling hose, the bottom of the main body is provided with anchor buoy the contact position, the contact position of the fixed anchor through chain. The invention also includes on-line monitoring and sampling functions, which is triggered by online monitoring data and preset conditions, and realizes online monitoring of water quality and automatic sample keeping.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水质自动留样的浮标装置及留样方法
本专利技术涉及环境监测领域，特别是涉及一种用于水质自动留样的浮标装置及留样方法。
技术介绍
目前，国家对环境污染问题越来越重视，同时对环境污染信息的掌握也越来越重要。当前我国地表水的水质监测多采用建设水质监测站的方式进行，这种方式存在很多的缺点，例如站房建设成本高、建设周期长、运营维护成本高，更重要的是，难以实现对河流、湖泊、水库、近岸海域等大面积水域中心的水质监测。因此，考虑采用浮标搭载水质多参数在线监测探头在水域中心进行水质监测。同时，当在线监测探头测量水质状况时，根据监测应用所关注的水质风险状态，一旦发现当前水质状态需要深入分析，则要求及时进行水质留样，常规浮标监测系统不同时具备监测和留样能力，如果不留存相应的水质样品，则无法进行后续深入分析，数据应用和决策也会缺少说服力。同时，如果在线监测系统之外独立采用人工或其他系统进行辅助留样，会存在时间延迟和取样位置差异的问题，导致所留水样与在线数据不一致，降低后续应用分析价值。因此，开发一种系统同时包含在线监测和取样功能，由在线监测数据和预设条件触发取样，实现水质自动留样的装置就显得尤为必要了。
技术实现思路
本专利技术的目的是鉴于以上叙述，有必要提供一种能够布置在大面积水域中心的浮标系统，实现水质多参数自动监测功能并由在线监测数据和预设条件触发水质自动留样。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于水质自动留样的浮标装置，包括浮标主体、设置在所述浮标主体舱体内的能源与控制单元和自动水质留样单元、设置在所述浮标主体底外侧的水质多参数监测探头，所述水质多参数监测探头通过传输线缆将水质参数数据传输到能源与控制单元，所述自动水质留样单元包括采样瓶、安装采样瓶的支撑本体机构、设置在所述无人船主体内底部的采样泵、与所述采样泵相连的采样软管，所述浮标主体底部设置有锚接点位，所述锚接点位通过锚链进行固定。优选地，所述支撑本体机构包括设置在底部的底盘、设置在上部的旋转导向盖、贯穿连接所述底盘与旋转导向盖的空心轴状轴承安装座，所述采样瓶设置在所述底盘与旋转导向盖中间，所述底盘、旋转导向盖、空心轴状轴承安装座之间通过设置在上部的支架连接，所述空心轴状轴承安装座中部安装有第一轴承、上部安装有旋转导向轴、顶部安装有第二轴承，所述支架上设置有步进电机，所述旋转导向盖上设有与所述采样瓶连通的凹槽导流机构。优选地，所述采样瓶采用具有松紧性的织带固定、塑料卡扣固定或者不锈钢抱箍固定，所述采样瓶的瓶口形状为漏斗状，且在采样瓶瓶口的细口端设置遮挡板；所述采样瓶呈中心对称排布或者阵列型布置。优选地，所述凹槽导流机构包括设置在所述旋转导向盖上的导流槽、贯穿旋转导向盖设置在导流槽末端下侧的漏斗形导流孔；在水质采样时，水质样本沿导流槽经导流孔进入采样瓶。优选地，在步进电机带动下，所述旋转导向轴旋转到采样瓶的位置，并且水质样本依次经过采样泵、采样软管、凹槽导流机构导入到采样瓶。优选地，所述采样软管依次穿过空心轴状轴承安装座、第一轴承到达旋转导向轴上部，并且所述采样软管延伸至所述导流槽内；旋转导向轴带动所述底盘或旋转导向盖旋转，并改变采样瓶与导流孔的相对位置。优选地，所述采样软管的末端设置有过滤头；所述水质多参数监测探头监测的水质参数包括pH、浊度、溶解氧、电导率以及水温。优选地，所述浮标主体的外形为罐形、锥形、球形或柱形；所述浮标主体通过锚链固定在水底；或者当所述浮标主体离岸边距离较近时，通过锚链与设置在岸边的钢丝绳进行固定。本专利技术的另一目的在于提供一种浮标装置的水质自动留样方法，所述水质自动留样方法包括如下步骤：A、在水质监测点设置浮标装置，通过程序或远程指令设置水质多参数监测探头的监测时段与频率，执行水质参数在线监测，并将水质参数数据传输至监控中心；B、当水质参数满足预设的留样条件，控制步进电机驱动通过导向轴带动凹槽导流机构旋转至溢流位置；C、控制采样泵向上吸取水样润洗管路，润洗结束后采样泵停止转动；D、控制步进电机通过导向轴带动凹槽导流机构旋转至预设采样瓶位置；E、采样泵向上吸取水样，水样流入到预设采样瓶中，采集足量水样后采样泵停止转动；F、采样泵向下排出水样，将采样管路中的残留水样排空后采样泵停止转动，之后继续保持在线监测状态。基于上述技术方案，本专利技术的优点是：本专利技术的用于水质自动留样的浮标装置同时包含在线监测和取样功能，由在线监测数据和预设条件触发取样，实现水质在线监测以及自动留样，其至少具有如下优点：(1)可以布置在监测河流、湖泊、水库、近岸海域等水域的中心位置进行水质在线监测，可以通过改变锚固位置调整监测点位，降低建设和运营成本，缩短建设周期，便于维护。(2)结构紧凑，对于大部分特殊地形下的监测点位也能方便布置和实施，减少对水面其他设施或水上作业的影响。(3)浮标装置同时具备监测和留样功能，由在线监测数据和预设条件触发取样，留样及时，所留样品和在线监测对象高度一致，能够提高后续应用分析价值。(4)能通过程序或远程指令控制完成监测和留样工作，并可将监测数据传输至监控中心，自动化程度高，对使用人员专业性要求低，能够降低管理成本。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为用于水质自动留样的浮标装置结构示意图；图2为自动水质留样单元结构示意图；图3为自动水质留样单元剖面示意图；图4为实施例2中步骤A的工作示意图；图5为实施例2中步骤B的工作示意图；图6为实施例2中步骤C的工作示意图；图7为实施例2中步骤D的工作示意图；图8为实施例2中步骤E的工作示意图；图9为实施例2中步骤F的工作示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本专利技术提供了一种用于水质自动留样的浮标装置，如图1、图2、图3所示，其中示出了本专利技术的一种优选实施方式。所述浮标装置包括浮标主体16、设置在所述浮标主体16舱体内的能源与控制单元17和自动水质留样单元、设置在所述浮标主体16底外侧的水质多参数监测探头20，所述水质多参数监测探头20通过传输线缆将水质参数数据传输到能源与控制单元17，所述自动水质留样单元包括采样瓶6、安装采样瓶6的支撑本体机构、设置在所述无人船主体16内底部的采样泵8、与所述采样泵8相连的采样软管7，所述浮标主体16底部设置有锚接点位19，所述锚接点位19通过锚链18进行固定。如图2、图3所示，所述支撑本体机构包括设置在底部的底盘12、设置在上部的旋转导向盖11、贯穿连接所述底盘12与旋转导向盖11的空心轴状轴承安装座13，所述采样瓶6设置在所述底盘12与旋转导向盖11中间，所述底盘12、旋转导向盖11、空心轴状轴承安装座13之间通过设置在上部的支架4连接，所述空心轴状轴承安装座13中部安装有第一轴承5、上部安装有旋转导向轴3、顶部安装有第二轴承2，所述支架4上设置有步进电机1，所述旋转导向盖11上设有与所述采样瓶6连通的凹槽导流机构10。如图1所示，浮标主体16舱体内上部为能源与控制单元17，用螺栓连接安装在支架4上部，再下面是步进电机1，用螺栓安装在支架4上面。再下面是自动水质留样单元，支架4最下面安装采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水质自动留样的浮标装置，其特征在于：包括浮标主体(16)、设置在所述浮标主体(16)舱体内的能源与控制单元(17)和自动水质留样单元、设置在所述浮标主体(16)底外侧的水质多参数监测探头(20)，所述水质多参数监测探头(20)通过传输线缆将水质参数数据传输到能源与控制单元(17)，所述自动水质留样单元包括采样瓶(6)、安装采样瓶(6)的支撑本体机构、设置在所述无人船主体(16)内底部的采样泵(8)、与所述采样泵(8)相连的采样软管(7)，所述浮标主体(16)底部设置有锚接点位(19)，所述锚接点位(19)通过锚链(18)进行固定。

【技术特征摘要】
1.一种用于水质自动留样的浮标装置，其特征在于：包括浮标主体(16)、设置在所述浮标主体(16)舱体内的能源与控制单元(17)和自动水质留样单元、设置在所述浮标主体(16)底外侧的水质多参数监测探头(20)，所述水质多参数监测探头(20)通过传输线缆将水质参数数据传输到能源与控制单元(17)，所述自动水质留样单元包括采样瓶(6)、安装采样瓶(6)的支撑本体机构、设置在所述无人船主体(16)内底部的采样泵(8)、与所述采样泵(8)相连的采样软管(7)，所述浮标主体(16)底部设置有锚接点位(19)，所述锚接点位(19)通过锚链(18)进行固定。2.根据权利要求1所述的浮标装置，其特征在于：所述支撑本体机构包括设置在底部的底盘(12)、设置在上部的旋转导向盖(11)、贯穿连接所述底盘(12)与旋转导向盖(11)的空心轴状轴承安装座(13)，所述采样瓶(6)设置在所述底盘(12)与旋转导向盖(11)中间，所述底盘(12)、旋转导向盖(11)、空心轴状轴承安装座(13)之间通过设置在上部的支架(4)连接，所述空心轴状轴承安装座(13)中部安装有第一轴承(5)、上部安装有旋转导向轴(3)、顶部安装有第二轴承(2)，所述支架(4)上设置有步进电机(1)，所述旋转导向盖(11)上设有与所述采样瓶(6)连通的凹槽导流机构(10)。3.根据权利要求1所述的浮标装置，其特征在于：所述采样瓶(6)采用具有松紧性的织带固定、塑料卡扣固定或者不锈钢抱箍固定，所述采样瓶(6)的瓶口形状为漏斗状，且在采样瓶(6)瓶口的细口端设置遮挡板；所述采样瓶(6)呈中心对称排布或者阵列型布置。4.根据权利要求2所述的浮标装置，其特征在于：所述凹槽导流机构(10)包括设置在所述旋转导向盖(11)上的导流槽(15)、贯穿旋转导向盖(11)设置在导流槽(15)末端下侧的漏斗形导流孔(14)；在水质采样时，水质样本沿导流槽(15)经导流孔进入采样瓶(6)。5.根据权利要求2所述的无人船装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊杰，李春鹏，
申请(专利权)人：北京东方园林环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11