一种水质自动检测分析系统及评估模型构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水质自动检测分析系统及评估模型构建方法，以水域宽度、水流方向以及水域深度建立三维坐标系，从上到下的检测同一位置且对应不同深度节点的水质质量；利用浆叶相反的驱动方向带动浮标壳体在水域宽度内移动，在垂直方向检测在水域宽度范围内的不同深度节点的水质质量；调整两个浮沉驱动组件的浆叶位置处于浮标壳体的同一侧边，利用浆叶统一的驱动方向带动浮标壳体沿着水流方向移动，在垂直方向检测水流方向不同位置的不同深度节点的水质质量；将每次检测点的水质质量集成在三维坐标系，构建同一水域的水质质量与上下游、水深以及与岸边的距离之间的评估模型；本发明专利技术通过调整注水量，降低水质检测装置的上浮下沉所需的动力强度。下沉所需的动力强度。下沉所需的动力强度。

【技术实现步骤摘要】
一种水质自动检测分析系统及评估模型构建方法


[0001]本专利技术涉及水质检测
，具体涉及一种水质自动检测分析系统及评估模型构建方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展和人们对生活健康的关注，加上水资源的日益短缺和恶化，水质监测系统的运用备受关注，随着水质监测技术的逐步完善和成熟，水质监测技术已经成为环保管理部门对辖区水体水质、水体状况进行实时监测的主要手段。
[0003]常规的取样检测通过沉降获取不用水位的水质参数时，常常通过取样装置上的动力机构驱动浆叶的正反旋转来实现，这样对于动力机构的需求大，沉降和上浮操作比较困难，动力机构经常受到损坏，同时取样检测无法利用一个浆叶实现前后左右上下的移动，因为水质检测的位置比较单一，构建的水质评估模型的水质影响因素精度比较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种水质自动检测分析系统及评估模型构建方法，以解决现有技术中对于动力机构的需求大，沉降和上浮操作比较困难，动力机构经常受到损坏，同时取样检测无法利用一个浆叶实现前后左右上下的移动，因为水质检测的位置比较单一，构建的水质评估模型的水质影响因素精度比较低的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0006]一种水质自动检测分析系统，包括浮标壳体，以及设置在所述浮标壳体两侧的浮沉驱动组件，且其中一个所述浮沉驱动组件的下端设有水质检测机构，所述浮标壳体内的底板上设有至少一个橡胶盛水器，所述浮标壳体的内部设有辅助潜移机构，所述辅助潜移机构用于调整所述橡胶盛水器内部的注水量，所述辅助潜移机构辅助所述浮沉驱动组件完成所述浮标壳体的上浮和下沉工作；
[0007]所述浮标壳体的内部设有活动安装在所述浮标壳体底部的立柱，所述立柱的底部固定安装有用于调控所述橡胶盛水器排水和进水的扇形调节板，所述橡胶盛水器包覆范围内的所述浮标壳体底板上设有多个均匀分布的出水口，所述扇形调节板上设有多个均匀分布的切割孔，所述立柱的上下两端均形成有圆柱体，其中处于所述立柱上端的所述圆柱体的侧曲面上形成有至少一个第一挡板，处于所述立柱下端的所述圆柱体的侧曲面上形成有至少一个第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板的倾斜方向相反；
[0008]所述辅助潜移机构包括设置在所述浮标壳体上的驱动电机，以及安装在所述驱动电机输出轴上的旋转丝杠，所述旋转丝杠的外表面通过滚珠底座连接有挤压块，所述橡胶盛水器设置在所述挤压块与所述浮标壳体的底板之间的空间内，所述挤压块沿着所述橡胶盛水器以推动所述橡胶盛水器内部的水从所述浮标壳体底面的出水口排出，所述挤压块的侧曲面上设有用于推动所述第一挡板与所述第二挡板的推块，所述挤压块在上下移动过程中通过所述推块推动所述第一挡板与所述第二挡板并带动所述立柱做相反的旋转运动，以
使得所述扇形调节板的切割孔与所述出水口对齐或者所述扇形调节板的板面密封所述出水口。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述浮标壳体的底板下表面设有上凸凹槽，所述扇形调节板分布在所述上凸凹槽内，且所述出水口以所述立柱为圆心均匀分布在所述上凸凹槽对应的所述浮标壳体底板上，所述切割孔的尺寸大于所述出水口的尺寸，且两个相邻的所述切割孔之间的距离大于所述出水口的尺寸。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述第一挡板和所述第二挡板的长度相同，且所述第一挡板的底部与所述第二挡板的头部处于同一侧，且所述第二挡板的头部超出第一挡板的底部，所述第一挡板的头部超出所述第二挡板的底部，所述第一挡板的头部下端为曲面弹性结构；
[0011]所述推块处于所述挤压块的侧曲面的下端，所述推块从所述第一挡板的头部移动至所述第一挡板的底部时带动所述立柱旋转直至所述切割孔与所述出水口对齐，所述推块从所述第二挡板的头部移动至所述第二挡板的底部时带动所述立柱直至所述切割孔处于两个所述出水口之间的中心位置。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述浮沉驱动组件包括设置在所述浮标壳体两侧的中空腔室、设置在所述中空腔室底部的第一伺服电机，以及设置在所述中空腔室侧壁上的第二伺服电机，所述第一伺服电机和所述第二伺服电机的包围区设有球形座，所述球形座上安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴上安装有驱动浆叶，所述球形座的表面形成有两条相互垂直交叉的齿形槽，所述第一伺服电机的输出轴通过安装的第一驱动齿轮与其中一个所述齿形槽啮合驱动，所述第二伺服电机的输出轴通过安装的第二驱动齿轮与另一个所述齿形槽啮合驱动。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述浮标壳体的两个垂直面上设有与所述中空腔室连接的导通孔，所述导通孔的孔径宽度与所述第三伺服电机的输出轴的轴径相同，所述驱动浆叶在所述第一伺服电机的驱动下从所述浮标壳体同一个侧面到所述浮标壳体的同一个上表面之间转动，所述驱动浆叶在所述第二伺服电机的驱动下从所述浮标壳体两个平行侧面到所述浮标壳体的同一个上表面之间转动。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，两个所述齿形槽内形成的齿条为斜向条，所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮为锥形轮，其中一个所述齿形槽中的两个相邻齿条的间隔为另一个所述齿形槽的齿条宽度，且其中一个所述齿形槽凸出所述球形座的表面，另一个所述齿形槽内嵌在所述球形座的表面。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术还进一步提供下述技术方案：一种水质自动检测分析系统的评估模型构建方法，包括以下步骤：
[0016]步骤100、以水域宽度、水流方向以及水域深度建立三维坐标系，且以水域表面为基准面，调整两个浮沉驱动组件的浆叶位置处于浮标壳体的上方，利用浆叶统一的驱动方向带动所述浮标壳体在水域内下沉，按照从上到下的检测同一位置且对应不同深度节点的水质质量；
[0017]步骤200、在基准面改变浮标壳体内部的注水量，降低所述浮标壳体的整体浮力并增加所述浮标壳体的重力；
[0018]步骤300、调整两个所述浮沉驱动组件的浆叶位置处于所述浮标壳体的两个平行
侧边，利用浆叶相反的驱动方向带动所述浮标壳体在水域宽度内移动，调整所述浮标壳体的整体注水量，在垂直方向检测在水域宽度范围内的不同深度节点的水质质量；
[0019]步骤400、调整两个所述浮沉驱动组件的浆叶位置处于所述浮标壳体的同一侧边，利用浆叶统一的驱动方向带动所述浮标壳体沿着水流方向移动，调整所述浮标壳体的整体注水量，在垂直方向检测水流方向不同位置的不同深度节点的水质质量；
[0020]步骤500、将每次检测点的水质质量集成在所述三维坐标系，构建同一水域的水质质量与上下游、水深以及与岸边的距离之间的评估模型。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，以水域宽度和水流方向建立x轴和y轴，且以水域深度建立z轴；所述浮标壳体在初始状态下内部的注水量少呈真空状态，所述浮标壳体浮于基准面上，调整所述浮标壳体内部的注水量增大，降低所述浮标壳体的浮力并增大所述浮标壳体的重量，以辅助两个浮沉驱动组件调整所述浮标壳体在的该位置下沉至不同的深度节点，以检测同一xy坐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质自动检测分析系统，其特征在于，包括浮标壳体(1)，以及设置在所述浮标壳体(1)两侧的浮沉驱动组件(2)，且其中一个所述浮沉驱动组件(2)的下端设有水质检测机构(3)，所述浮标壳体(1)内的底板上设有至少一个橡胶盛水器(4)，所述浮标壳体(1)的内部设有辅助潜移机构(5)，所述辅助潜移机构(5)用于调整所述橡胶盛水器(4)内部的注水量，所述辅助潜移机构(5)辅助所述浮沉驱动组件(2)完成所述浮标壳体(1)的上浮和下沉工作；所述浮标壳体(1)的内部设有活动安装在所述浮标壳体(1)底部的立柱(6)，所述立柱(6)的底部固定安装有用于调控所述橡胶盛水器(4)排水和进水的扇形调节板(7)，所述橡胶盛水器(4)包覆范围内的所述浮标壳体(1)底板上设有多个均匀分布的出水口(8)，所述扇形调节板(7)上设有多个均匀分布的切割孔(9)，所述立柱(6)的上下两端均形成有圆柱体(10)，其中处于所述立柱(6)上端的所述圆柱体(10)的侧曲面上形成有至少一个第一挡板(11)，处于所述立柱(6)下端的所述圆柱体(10)的侧曲面上形成有至少一个第二挡板(12)，所述第一挡板(11)与所述第二挡板(12)的倾斜方向相反；所述辅助潜移机构(5)包括设置在所述浮标壳体(1)上的驱动电机(51)，以及安装在所述驱动电机(51)输出轴上的旋转丝杠(52)，所述旋转丝杠(52)的外表面通过滚珠底座(53)连接有挤压块(54)，所述橡胶盛水器(4)设置在所述挤压块(54)与所述浮标壳体(1)的底板之间的空间内，所述挤压块(54)沿着所述橡胶盛水器(4)以推动所述橡胶盛水器(4)内部的水从所述浮标壳体(1)底面的出水口(8)排出，所述挤压块(54)的侧曲面上设有用于推动所述第一挡板(11)与所述第二挡板(12)的推块(55)，所述挤压块(54)在上下移动过程中通过所述推块(55)推动所述第一挡板(11)与所述第二挡板(12)并带动所述立柱(6)做相反的旋转运动，以使得所述扇形调节板(7)的切割孔(9)与所述出水口(8)对齐或者所述扇形调节板(7)的板面密封所述出水口(8)。2.根据权利要求1所述的一种水质自动检测分析系统，其特征在于，所述浮标壳体(1)的底板下表面设有上凸凹槽(13)，所述扇形调节板(7)分布在所述上凸凹槽(13)内，且所述出水口(8)以所述立柱(6)为圆心均匀分布在所述上凸凹槽(13)对应的所述浮标壳体(1)底板上，所述切割孔(9)的尺寸大于所述出水口(8)的尺寸，且两个相邻的所述切割孔(9)之间的距离大于所述出水口(8)的尺寸。3.根据权利要求1所述的一种水质自动检测分析系统，其特征在于，所述第一挡板(11)和所述第二挡板(12)的长度相同，且所述第一挡板(11)的底部与所述第二挡板(12)的头部处于同一侧，且所述第二挡板(12)的头部超出第一挡板(11)的底部，所述第一挡板(11)的头部超出所述第二挡板(12)的底部，所述第一挡板(11)的头部下端为曲面弹性结构；所述推块(55)处于所述挤压块(54)的侧曲面的下端，所述推块(55)从所述第一挡板(11)的头部移动至所述第一挡板(11)的底部时带动所述立柱(6)旋转直至所述切割孔(9)与所述出水口(8)对齐，所述推块(55)从所述第二挡板(12)的头部移动至所述第二挡板(12)的底部时带动所述立柱(6)直至所述切割孔(9)处于两个所述出水口(8)之间的中心位置。4.根据权利要求1所述的一种水质自动检测分析系统，其特征在于，所述浮沉驱动组件(2)包括设置在所述浮标壳体(1)两侧的中空腔室(21)、设置在所述中空腔室(21)底部的第一伺服电机(22)，以及设置在所述中空腔室(21)侧壁上的第二伺服电机(23)，所述第一伺
服电机(22)和所述第二伺服电机(23)的包围区设有球形座(24)，所述球形座(24)上安装有第三伺服电机(25)，所述第三伺服电机(25)的输出轴上安装有驱动浆叶(26)，所述球形座(24)的表面形成有两条相互垂直交叉的齿形槽(27)，所述第一伺服电机(22)的输出轴通过安装的第一驱动齿轮(28)与其中一个所述齿形槽(27)啮合驱动，所述第二伺服电机(23)的输出轴通过安装的第二驱动齿轮(29)与另一个所述齿形槽(27)啮合驱动。5.根据权利要求4所述的一种水质自动检测分析系统，其特征在于，所述浮标壳体(1)的两个垂直面上设有与所述中空腔室(21)连接的导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：于峰，侯海峰，哈小平，
申请(专利权)人：青海省水利水电科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：