一种水质采样的方法及水质自动采样装置、系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水质采样的方法及水质自动采样装置、系统。该水质自动采样装置，可适应性的执行水质采样的方法，包括：获取采水指令，其中，所述采水指令指示将第一水质采样点第一深度的水质进行采样；采集所述第一水质采样点的第一大气压、当前水压和当前水温，并利用所述第一大气压、所述当前水压和所述当前水温确定水深；如果所述水深达到所述第一深度，则开启水质采样。则开启水质采样。则开启水质采样。

【技术实现步骤摘要】
一种水质采样的方法及水质自动采样装置、系统


[0001]本专利技术涉及无人船应急水质采样
，尤其是涉及一种水质采样的方法及水质自动采样装置、系统。

技术介绍

[0002]水是生命之源，人类在生活和生产活动中都离不开水，生活饮用水水质的优劣与人类健康密切相关。随着社会经济发展、科学进步和人民生活水平的提高，人们对生活饮用水的水质要求不断提高，饮用水水质标准也相应地不断发展和完善。
[0003]如果准确评估水质是否达到水质标准，例如，“饮用水主要考虑对人体健康的影响，其水质标准除有物理指标、化学指标外，还有微生物指标；对工业用水则考虑是否影响产品质量或易于损害容器及管道”，这对人们生活和生产活动具有重要意义。然而，当前许多水质检测设备都是建立在指定深度的水质采样基础上完成检测的，这存在许多技术缺陷和不足。
[0004]因此，如何高效进行水质采样，并准确评估水质是本专利技术要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种一种水质采样的方法及水质自动采样装置、系统，不仅能够高效进行水质采样，后续还可基于采集的水样准确评估水质。
[0006]根据本专利技术的一方面，至少一个实施例提供了一种水质采样的方法，适用于水质自动采样装置，包括：获取采水指令，其中，所述采水指令指示将第一水质采样点第一深度的水质进行采样；采集所述第一水质采样点的第一大气压、当前水压和当前水温，并利用所述第一大气压、所述当前水压和所述当前水温确定水深；如果所述水深达到所述第一深度，则开启水质采样。
[0007]根据本专利技术的另一方面，至少一个实施例还提供了一种水质自动采样装置，包括：处理器，适于实现各指令；以及存储器，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：本专利技术研发的水质采样的方法。
[0008]根据本专利技术的另一方面，至少一个实施例还提供了一种水质自动采样系统，包括：本专利技术研发的水质自动采样装置。
[0009]根据本专利技术的另一方面，至少一个实施例还提供了一种计算机可读的非易失性存储介质，存储计算机程序指令，当所述计算机执行所述程序指令时，执行：本专利技术研发的水质采样的方法。
[0010]通过本专利技术上述实施例，采水水深的测量不是基于采水瓶提拉绳索的下放长度，而是基于采水瓶所处水深的压力换算成水深计算得出，最终采水深度精度可达2mm，较好的对采水水深进行了高精度测量，后续可以高效的在指定深度进行水质采样，为准确评估水质奠定了坚实基础。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是根据本专利技术实施例的水质自动采样系统示意图；
[0013]图2是根据本专利技术实施例的采水器示意图；
[0014]图3是根据本专利技术实施例的水质自动采样装置示意图；
[0015]图4是根据本专利技术实施例的水质采样的方法流程图。
具体实施方式
[0016]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0018]专利技术人研究发现目前业内普遍采用的水质检测设备存在以下技术缺陷和不足：(1)水深数值测量基于采水器提拉绳索的下放长度，水质采样深度的误差计算公式δ＝l(1
‑
cos(α))，δ表示深度误差，l表示采水器提拉绳索的下放长度，α表示采水器提拉绳索的倾斜角。这就导致不同的水质采样点因水下水层的流动会出现采水器提拉绳索倾斜现象，导致水质采样的深度越大，深度数值偏差越大，直接影响采样深度数值的准确性。(2)采水器是单向双阀门设计，采水器只有在上升过程中上下两个阀门才完全关闭，而在不断下降过程中采水器的上下两个阀门完全打开，使得不同深度的水样不断从采水器的下方流入，上方流出，直接污染了采水器的内壁，必然会直接影响水质检测结果的准确性。(3)需要人工介入方式(或判断采水深度、或下放或上拉采水器)完成水质采样全过程，存在人为因素。(4)在污染水域中实施人工方式采集污染水样会对采集者造成身体危害。(5)无法完成不同采样深度或采样点的混合采样，即每次采集n％(n<100)的容量。(6)没有配备针对油类、VOC采样所需特殊材质的采样器。
[0019]因此，在无人船应急水质采样领域，急需一种支持油类、VOC采样的高精度水深定位单瓶水质自动采样装置，在此基础上，本专利技术提出了水质自动采样系统、装置及其水质采样的方法。基于本专利技术水质采样的方法的水质自动采样系统和装置至少有以下优点：支持油类、VOC采样；水质采样的水深高精度测量与控制；采水器在下沉和上升过程中为全封闭状态，不受其它水层的水样污染；全自动完成单次水质采样(下降、采水、上提)；支持单瓶混采模式；支持更换采水器中不同容量的存水罐以适应不用场景的采水容量需求；支持增加
存水罐自身配重的方式提高采水器的下降速度；可用于无人船，尤其是应急水质采集的应用场景，排除人为因素。
[0020]本专利技术至少一个实施例提供了一种水质自动采样系统，该水质自动采样系统支持油类、VOC采样，可用于无人船应急检测的高精度水深定位自动采样。如图1所示，该水质自动采样系统的环境可以包括硬件环境和网络环境，上述硬件环境包括：地面站App100、无人船200、水质自动采样装置300。上述网络环境包括有线网络和无线网络。该无线网络包括但不限于：广域网、城域网、局域网或移动数据网络。典型地，该移动数据网络包括但不局限于：全球移动通信(GSM)网络、码分多址(CDMA)网络、宽带码分多址(WCDMA)网络、长期演进(LTE)通信网络、WIFI网络、ZigBee网络、4G网络、5G网络、基于蓝牙技术的网络等。不同类型的通信网络可能由不同的运营商运营。通信网络的类型不构成对本专利技术实施例的限制。
[0021]该地面站App100，可以基于图数传模块或4G、5G等无线方式与无人船200和水质自动采样装置300建立起网络连接。用户可以通过地面站App100将无人船20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质采样的方法，适用于水质自动采样装置，其特征在于，包括：获取采水指令，其中，所述采水指令指示将第一水质采样点第一深度的水质进行采样；采集所述第一水质采样点的第一大气压、当前水压和当前水温，并利用所述第一大气压、所述当前水压和所述当前水温确定水深；如果所述水深达到所述第一深度，则开启水质采样。2.根据权利要求1所述的方法，所述水质自动采样装置包括水质采样控制器，所述水质采样控制器放置于无人船上，其特征在于，获取采水指令包括：当无人船被地面站App控制浮停在第一水质采样点，则水质采样控制器从所述地面站App获取采水指令，其中，所述地面站App通过图数传模块、4G和/或5G与所述水质采样控制器、所述无人船进行通信。3.根据权利要求2所述的方法，所述水质自动采样装置还包括采水器和绞盘电机，所述水质采样控制器通过绞盘电机控制所述采水器的上升和下降，所述采水器包括主体，所述主体上方设置有压力传感器和温度传感器，其特征在于，采集所述第一水质采样点的第一大气压、当前水压和当前水温包括：压力传感器采集所述第一水质采样点的第一大气压；随着所述采水器的下降，通过所述压力传感器采集当前水压、通过温度传感器采集当前水温。4.根据权利要求3所述的方法，所述采水器还包括采水器控制器，其特征在于，利用所述第一大气压、所述当前水压和所述当前水温确定水深包括：采水器控制器通过P
sensor
‑
P
air
＝h
depth
×
ρ
water
×
g确定水深，其中，所述h
dept
指示所述采水器当前所处的采水深度，所述P
sensor
指示所处采水深度的当前水压，所述P
air
指示不同海拔高度采水点水面的第一大气压，所述g为重力加速度，所述ρ
water
指示所处采水深度的当前水密度，ρ
water
＝
‑
0.0055t
^2
+0.0228t+999.99，所述t指示所述采水...

【专利技术属性】
技术研发人员：马召辉，刘保献，邹本东，宋程，张健，孔川，李亚州，赵珅，姜涛，沈秀娥，
申请(专利权)人：北京市生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：