一種采水監測系統的制作方法

本實用新型涉及水體環境監測用設備技術領域，更具體地，涉及一種采水監測系統。

背景技術：

目前海洋、水文行業進行水體泥沙含量的測定都離不開采水器，海洋生物、化學、環境行業也是如此，通過現場采集水樣，瓶裝后運輸回實驗室進行分析。目前業內水樣采集使用的主要是傳統機械式采水器，這種采水器采水過程中主要存在如下問題：由于鋼絲繩受海流拖拽作用使采水器發生水平漂移，而采集人員卻仍根據繩纜的下放長度來估計采水器所處的水深，導致采集的水樣并非是需要水深點處的水樣。

因此，現有的傳統機械式采水器采集的水樣不能為環境監測或實驗室分析提供精確的數據，不能滿足監測需求。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種采水監測系統，該系統能在精確的水深位置處采集水樣，該采集水樣能為環境監測或實驗室分析提供精確的數據。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

提供一種采水監測系統，包括數據處理控制裝置、要素監測裝置、水壓驅動裝置及采水裝置，水壓驅動裝置及采水裝置均為多個且兩者數量相同；要素監測裝置與數據處理控制裝置連接，用于實時采集水里的測量要素值并將該測量要素值傳輸至數據處理控制裝置儲存；數據處理控制裝置用于對要素監測裝置傳輸的測量要素值進行處理，且其內設置有每個采水裝置關閉時的要素控制值；數據處理控制裝置通過水壓驅動裝置關閉對應的采水裝置并儲存該采水裝置關閉的時間。

上述方案中，通過設置要素監測裝置以實時采集水里的測量要素值，通過設置數據處理控制裝置以對測量要素值進行處理并與每個采水裝置關閉時的要素控制值進行對比，當測量要素值與要素控制值相同時，數據處理控制裝置通過水壓驅動裝置關閉對應的采水裝置，以完成該采水裝置的采水工作。本實用新型一種采水監測系統，能在精確的水深位置處采集水樣，采集的水樣及數據處理控制裝置內儲存的信息能為環境監測或實驗室分析提供精確的數據。

優選地，所述水壓驅動裝置包括水泵，所述采水裝置包括采水瓶、上蓋、下蓋及機械開關；上蓋及下蓋分別通過機械開關與采水瓶的上端及下端連接；機械開關通過膠管與水泵的出水口連接。采水瓶采水之前，上蓋及下蓋均處于打開狀態，水一直從采水瓶內部穿過，當要素監測裝置采集的水中的測量要素值與數據處理控制裝置內設置的某個采水裝置關閉時的要素控制值相同時，數據處理控制裝置向對應的水泵發送指令，水泵的出水口開始泵水，水壓通過膠管傳輸到機械開關上，促使兩個機械開關動作，使得上蓋及下蓋蓋合在采水瓶的上端及下端，以完成一個采水瓶的水樣采集，此時，采水瓶內的水樣就是所需的水樣；而且通過水泵的壓力驅動上蓋及下蓋蓋合的方式，相比于電磁構件的蓋合方式，能提高采水瓶密封時的安全性與可靠性；實際應用中，能用一根橡皮筋將上蓋與下蓋連接起來，當水泵的水壓作用到兩個機械開關時，機械開關動作的同時橡皮筋能拉緊上蓋與下蓋，使上蓋與下蓋緊密蓋合在采水瓶的上端及下端，完全阻止采水瓶內的水樣與采水瓶外的水樣進行交換，進而提高獲取的水樣的穩定度，以為環境監測或實驗室分析提供更精確的數據。進一步優選地，所述水壓驅動裝置還包括單片機及繼電器；所述單片機的接收端與輸出端分別與數據處理控制裝置及繼電器連接，繼電器與水泵連接。當要素監測裝置采集的水中的測量要素值與數據處理控制裝置內設置的某個采水裝置關閉時的要素控制值相同時，數據處理控制裝置向單片機發送指令，單片機控制繼電器吸合以為水泵供電，使水泵的出水口開始泵水，使上蓋及下蓋通過水泵的水壓蓋合在采水瓶的上端及下端。

優選地，還包括參數輸入裝置，所述參數輸入裝置用于向數據處理控制裝置輸入每個采水裝置關閉時的要素控制值。這樣設置，當在不同的水域進行采水時，便于修改每個采水裝置關閉時的要素控制值。進一步優選地，所述參數輸入裝置為電腦，所述要素監測裝置為要素監測儀，要素監測儀為目前市場上水文、生物、環境及化學領域使用的監測設備。

優選地，還包括外框架，數據處理控制裝置、要素監測裝置、水壓驅動裝置及采水裝置均固定在所述外框架內。外框架的設置不但便于數據處理控制裝置、要素監測裝置、水壓驅動裝置及采水裝置的固定，而且便于采水人員下放該采水監測系統進行采水。進一步優選地，所有采水裝置均勻分布在外框架內。這樣設置使得外框架受力均衡，便于該采水監測系統能穩定地進行采水工作。

優選地，數據處理控制裝置內設置的要素控制值為水的濁度、葉綠素度、營養鹽度或深度。

使用該采水監測系統時，具體的控制方法包括如下步驟：

S1.設置每個采水裝置關閉時的要素控制值；

S2.利用要素監測裝置實時采集水里的測量要素值并將該測量要素值傳輸至數據處理控制裝置儲存；

S3.數據處理控制裝置對測量要素值進行處理并與每個采水裝置關閉時的要素控制值進行對比；當測量要素值與要素控制值一致時，數據處理控制裝置通過水壓驅動裝置關閉對應的采水裝置并儲存該采水裝置關閉的時間。

S4.重復步驟S2-S3，以完成剩余采水裝置的采水。

優選地，步驟S3中數據處理控制裝置對測量要素值進行濾波及平滑處理。通過濾波及平滑處理能排除誤差，便于提高獲取的測量要素值的精度。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型一種采水監測系統，通過設置要素監測裝置以實時采集水里的測量要素值，通過設置數據處理控制裝置以對測量要素值進行處理并與每個采水裝置關閉時的要素控制值進行對比，當測量要素值與要素控制值相同時，數據處理控制裝置通過水壓驅動裝置關閉對應的采水裝置，該采水監測系統，能在精確的水深位置處采集水樣，采集的水樣及數據處理控制裝置內儲存的信息能為環境監測或實驗室分析提供精確的數據；通過利用水泵的水壓作用到機械開關上，以使上蓋及下蓋蓋合在采水瓶的上端及下端，相比于電磁構件的蓋合方式，能提高采水瓶密封時的安全性和可靠性；通過利用像皮筋將上蓋與下蓋連接起來，當水泵的水壓作用到兩個機械開關時，機械開關動作的同時橡皮筋能拉緊上蓋與下蓋，使上蓋與下蓋緊密蓋合在采水瓶的上端及下端，完全阻止采水瓶內的水樣與采水瓶外的水樣進行交換，進而提高獲取的水樣的穩定度，以為環境監測或實驗室分析提供更精確的數據。

附圖說明

圖1為本實施例一種采水監測系統的平面示意圖。

圖2為本實施例一種采水監測系統的立體示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實用新型的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。

本實用新型實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本實用新型的描述中，需要理解的是，若有術語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

實施例

本實施例一種采水監測系統的示意圖如圖1至圖2所示，包括數據處理控制裝置2、要素監測裝置3、水壓驅動裝置4及采水裝置5，水壓驅動裝置4及采水裝置5均為多個且兩者數量相同；要素監測裝置3與數據處理控制裝置2連接，用于實時采集水里的測量要素值并將該測量要素值傳輸至數據處理控制裝置2儲存；數據處理控制裝置2用于對要素監測裝置3傳輸的測量要素值進行處理，且其內設置有每個采水裝置5關閉時的要素控制值；數據處理控制裝置2通過水壓驅動裝置4關閉對應的采水裝置5并儲存該采水裝置5關閉的時間。

本實施例中，當要素監測裝置3采集的測量要素值與數據處理控制裝置2內設置的要素控制值相同時，數據處理控制裝置2向水壓驅動裝置4發送指令以關閉對應的采水裝置5并儲存該采水裝置5關閉的時間。數據處理控制裝置2能喚醒要素監測裝置3工作或使要素監測裝置3進入休眠狀態，要素監測裝置3在喚醒狀態下實時采集水里的測量要素值。

其中，要素控制值可以為水的濁度、葉綠素度、營養鹽度或深度，本實施例中，要素控制值為水的深度；測量要素值包括水的濁度、葉綠素度、營養鹽度、深度及各種其他要素等，所有的測量要素值均儲存在數據處理控制裝置2中，以為后續的環境監測或實驗室分析提供數據。另外，采水裝置5能在該采水監測系統下潛時或返回時進行采水，返回時采水會根據測量到的最大水深，從底到表依次采水，本實施例中在采水監測系統下潛時使用采水裝置5進行采水。

其中，該采水檢測系統還包括參數輸入裝置1，所述參數輸入裝置1用于向數據處理控制裝置2輸入每個采水裝置5關閉時的要素控制值；這樣設置，當在不同的水域進行采水時，便于修改每個采水裝置5關閉時的要素控制值。本實施例中，所述參數輸入裝置1為電腦，所述要素監測裝置3為要素監測儀；要素監測儀為目前市場上水文、生物、環境及化學領域使用的監測設備。

另外，該采水監測系統還包括外框架7，數據處理控制裝置2、要素監測裝置3、水壓驅動裝置4及采水裝置5均固定在所述外框架7內。外框架7的設置不但便于數據處理控制裝置2、要素監測裝置3、水壓驅動裝置4及采水裝置5的固定，而且便于采水人員下放該采水監測系統進行采水。本實施例中，所有采水裝置5均勻分布在外框架7內。這樣設置使得外框架7受力均衡，便于該采水監測系統能穩定地進行采水工作。

使用該采水監測系統進行采水工作時，在下水前利用參數輸入裝置1將每個采水裝置5應該關閉時的水的深度通過無線方式輸入到數據處理控制裝置2內，并設置采水監測系統采水的方式為下潛時使用采水裝置5進行采水，將該采水監測系統下放到水中，要素監測裝置3實時采集水里的測量要素值并將該測量要素值傳輸至數據處理控制裝置2的SD卡內儲存，數據處理控制裝置2對測量要素值進行處理后將測量要素值中的水的深度與其內儲存的每個采水裝置5應該關閉時的水的深度進行對比，當測量要素值中的水的深度與某個采水裝置5應該關閉時的水的深度相同時，數據處理控制裝置2則通過無線通訊模塊8向水壓驅動裝置4發送指令，以關閉對應的采水裝置5，與此同時，數據處理控制裝置2儲存該采水裝置5關閉的時間，待一個采水裝置5采水結束后，該采水檢測系統繼續下放以完成剩余采水裝置5的采水；數據處理控制裝置2內儲存了水的濁度、葉綠素度、營養鹽度、深度及各種離子的含量等數據，還儲存了每個采水裝置5關閉的時間。本實用新型一種采水監測系統，能在精確的水深位置處采集水樣，采集的水樣及數據處理控制裝置2內儲存的信息能為環境監測或實驗室分析提供精確的數據。

其中，所述水壓驅動裝置4包括水泵43，所述采水裝置5包括采水瓶51、上蓋52、下蓋53及機械開關；上蓋52及下蓋53分別通過機械開關與采水瓶51的上端及下端連接；機械開關通過膠管6與水泵43的出水口連接。采水瓶51采水之前，上蓋52及下蓋53均處于打開狀態，水一直從采水瓶51內部穿過，當要素監測裝置3采集的水中的測量要素值中的水的深度與數據處理控制裝置2內設置的某個采水裝置關閉時的水的深度相同時，數據處理控制裝置2向對應的水泵43發送指令，水泵43的出水口開始泵水，水壓通過膠管6傳輸到機械開關上，促使兩個機械開關動作，使得上蓋52及下蓋53蓋合在采水瓶51的上端及下端，以完成一個采水瓶51的水樣采集，此時，采水瓶51內的水樣就是所需的水樣；而且通過水泵43的壓力驅動上蓋52及下蓋53蓋合的方式，相比于電磁構件的蓋合方式，能提高采水瓶51密封時的安全性與可靠性；本實施例中，上蓋52與下蓋53之間用一根橡皮筋連接，當水泵43的水壓作用到兩個機械開關時，機械開關動作的同時橡皮筋能拉緊上蓋52與下蓋53，使上蓋52與下蓋53緊密蓋合在采水瓶51的上端及下端，完全阻止采水瓶51內的水樣與采水瓶51外的水樣進行交換，進而提高獲取的水樣的穩定度，以為環境監測或實驗室分析提供更精確的數據。

另外，所述水壓驅動裝置4還包括單片機41及繼電器42；所述單片機41的接收端與輸出端分別與數據處理控制裝置2及繼電器42連接，繼電器42與水泵43連接。當要素監測裝置3采集的水中的測量要素值中的水的深度與數據處理控制裝置2內設置的某個采水裝置關閉時的中的水的深度相同時，數據處理控制裝置2向單片機41發送指令，單片機41控制繼電器42吸合以為水泵43供電，使水泵43的出水口開始泵水，使上蓋52及下蓋53通過水泵43的水壓蓋合在采水瓶51的上端及下端。

本實施例還提供了一種采水監測系統的控制方法，包括如下步驟：

S1.設置每個采水裝置5關閉時的要素控制值；

S2.利用要素監測裝置3實時采集水里的測量要素值并將該測量要素值傳輸至數據處理控制裝置2儲存；

S3.數據處理控制裝置2對測量要素值進行處理并與每個采水裝置5關閉時的要素控制值進行對比；當測量要素值與要素控制值一致時，數據處理控制裝置2通過水壓驅動裝置4關閉對應的采水裝置5并儲存該采水裝置5關閉的時間。

S4.重復步驟S2-S3，以完成剩余采水裝置5的采水。

本實用新型一種采水監測系統的控制方法，能在精確的水深位置處采集水樣，采集好的水樣及數據處理控制裝置2內儲存的信息能為環境監測或實驗室分析提供精確的數據。

其中，步驟S1中的要素控制值為水的濁度、葉綠素度、營養鹽度或深度。本實施例中為水的深度。測量要素值包括水的濁度、葉綠素度、營養鹽度、深度及各種其他要素等。

另外，步驟S3中數據處理控制裝置2對測量要素值進行濾波及平滑處理。通過濾波及平滑處理能排除誤差，便于提高獲取的測量要素值的精度。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。