一种水质在线浮标监测装置的制作方法

1.本发明属于水质监测技术领域，具体涉及一种水质在线浮标监测装置。


背景技术：

2.水质监测的过程中，很多情况下需要到浮标对不同水域的水质进行检测，现有技术中的水质在线浮标监测装置，一般包括用于提供浮力的浮箱、位于水中的检测舱和位于浮箱上侧的仪器舱，仪器舱内的仪器将水质的相关信息检测完成后，可通过相应的通信设备与管理终端进行远程通信，即可完成对于水质的在线检测。
3.在实际的使用过程中，由于复杂的水域不便于人工的检测，水质在线浮标检测装置一般用于较为复杂的水域，特别是在有船只经过的水域，浮标存在被船只或异物碰撞至漏水的情况，就会导致整个监测装置的下沉，造成很多精密传感器的损坏，会造成较大的损失，即便安装定位装置，也很难对下沉后的监测装置进行定位，打捞成本很高。
4.因此，针对上述技术问题，有必要提供一种水质在线浮标监测装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种水质在线浮标监测装置，以解决上述的问题。
6.为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：一种水质在线浮标监测装置，包括浮箱、气囊收纳槽、应急气囊、气体发生器和高能电源，气囊收纳槽开设在浮箱上，应急气囊压缩收纳在气囊收纳槽内，压缩收纳后的所述应急气囊的边缘不超过气囊收纳槽所在的空间，气体发生器设置在浮箱内，所述气体发生器与应急气囊之间固定连接有单向阀，所述气体发生器能够通过单向阀对应急气囊进行充气，充气后的所述应急气囊能够提供所述监测装置上浮的浮力，高能电源与气体发生器电性连接，用于为气体发生器的启动提供电能。
7.作为本发明的进一步改进，所述监测装置还包括检测舱和仪器舱，所述仪器舱固定连接在浮箱的上端，所述检测舱与仪器舱固定连接并位于浮箱的下侧。
8.作为本发明的进一步改进，所述仪器舱的上端固定连接有若干水淹检测传感器，若干水淹检测传感器与气体发生器电性连接。
9.作为本发明的进一步改进，所述检测舱的下端固定连接有配重防护件。
10.作为本发明的进一步改进，所述配重防护件与检测舱之间固定连接有防护板。
11.作为本发明的进一步改进，所述浮箱上固定连接有一对防撞条，一对所述防撞条分别位于气囊收纳槽的上端和下端。
12.作为本发明的进一步改进，所述浮箱的上端固定连接有支架，所述支架的上端固定连接有承载盘。
13.作为本发明的进一步改进，所述承载盘的上端固定连接有摄像头、风力风向检测仪和在线通信设备，所述在线通信设备与仪器舱、摄像头和风力风向检测仪均信号连接。
14.作为本发明的进一步改进，所述摄像头为全景摄像头，所述摄像头、风力风向检测
仪和在线通信设备的防水等级均为ip67级以上防水等级。
15.作为本发明的进一步改进，所述气体发生器包括壳体，所述壳体内设置有若干气体发生舱，所述气体发生腔内设置有气体发生剂和气体激发器。
16.与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过应急气囊系统防止水质在线浮标监测装置发生下沉，当浮标因意外进水发生下沉时，应急气囊能够主动充气并使监测装置整体上浮，便于工作人员及时发现，不易造成设备进水损坏等损失。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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。
18.图1为本发明一实施例中一种水质在线浮标监测装置的结构示意图一；图2为本发明一实施例中一种水质在线浮标监测装置的结构示意图二；图3为本发明一实施例中一种水质在线浮标监测装置的剖面图；图4为本发明一实施例中一种水质在线浮标监测装置的应急气囊开启过程示意图；图5为本发明一实施例中一种水质在线浮标监测装置的应急气囊开启状态剖面图；图6为图5中a处的结构示意图；图7为本发明一实施例中一种水质在线浮标监测装置的吃水深度示意图；图8为本发明一实施例中一种水质在线浮标监测装置的应急气囊开启状态吃水深度示意图。
19.图中：100.浮箱、101.气囊收纳槽、200.检测舱、201.防护板、202.配重防护件、300.仪器舱、400.水淹检测传感器、500.支架、600.承载盘、601.摄像头、602.风力风向检测仪、603.在线通信设备、700.防撞条、800.应急气囊、900.气体发生器、901.壳体、902.单向阀、903.气体发生剂、904.密封塞、905.高能电源、906.气体激发器。
具体实施方式
20.以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
21.本发明一实施例公开的一种水质在线浮标监测装置，包括浮箱100、气囊收纳槽101、应急气囊800、气体发生器900和高能电源905。
22.参图1~图3，气囊收纳槽101开设在浮箱100上，具体地，气囊收纳槽101的形状与浮箱100外边缘的形状相同，且气囊收纳槽101的深度是均匀的。
23.其中，应急气囊800压缩收纳在气囊收纳槽101内，压缩收纳后的应急气囊800的边缘不超过气囊收纳槽101所在的空间，即在气囊收纳槽101内能够对应急气囊800进行较好
的防护，应急气囊800维持压缩收纳在气囊收纳槽101内的状态，可以通过一定量的防水胶实现对应急气囊800的固定，防水胶的用量以既可维持应急气囊800的压缩状态，又不影响应急气囊800正常的充气膨胀为准。
24.应急气囊800可以为织物尼龙材质，也可以为乳胶材质，优选为织物尼龙材质，强度大，膨胀同样的气体，收缩后的体积小。
25.优选的，也可以在气囊收纳槽101内设置有用于对应急气囊800防护的防护圈，防护圈可以为两个半圆形组成的环状结构，两者之间具有卡扣连接，图中未画出，同样，卡扣的强度不会影响应急气囊800的正常充气膨胀，同时还会对应急气囊800起到较好的保护效果。
26.参图1~图3所示，为了实现对浮箱100的防护，以及对于气囊收纳槽101内应急气囊800进一步的防护，浮箱100上固定连接有一对防撞条700，一对防撞条700分别位于气囊收纳槽101的上端和下端。
27.具体的，防撞条700为橡胶材质，具有一定的弹性，可大幅减少意外撞击杜宇浮箱100的影响。
28.同时，防撞条700、浮箱100和支架500的颜色均为橘黄色，为最为醒目的颜色，也是国际通用的警示颜色，和用于飞机黑匣子的颜色相同，便于起到警示的作用，安全性更高。
29.参图1~图2所示，监测装置还包括检测舱200和仪器舱300，仪器舱300固定连接在浮箱100的上端，检测舱200与仪器舱300固定连接并位于浮箱100的下侧。
30.具体的，参图3所示，浮箱100的中间设置有孔的结构，检测舱200和仪器舱300不会影响浮箱100的稳定性，即浮箱100为独立的壳体结构，使用时，检测舱200深入水中，进行取样检测等操作，仪器舱300用于对水样数据的采集和处理。
31.其中，仪器舱300为ip68级防水，风浪不会对仪器舱300造成影响，也不会造成仪器舱300内部的进水。
32.参图1~图2所示，检测舱200的下端固定连接有配重防护件202，配重防护件202具有配重的作用，能保持检测舱200和浮箱100不易发生晃动，同时配重防护件202的形状为半圆形，其表面为抛光处理，遇到礁石等情况，对检测舱200具有防护的作用，不易被挂住。
33.优选的，配重防护件202与检测舱200之间固定连接有防护板201，防护板201的边缘位于检测舱200和配重防护件202边缘的外侧，对于检测舱200具有进一步的保护效果。
34.参图1~图8所示，浮箱100的上端固定连接有支架500，支架500的上端固定连接有承载盘600，支架500用于对承载盘600的支撑，同时，支架500主要为多个支撑杆组成，可减少风阻，减少风对于浮标整体的影响。
35.参图1所示，承载盘600的上端固定连接有摄像头601、风力风向检测仪602和在线通信设备603，在线通信设备603与仪器舱300、摄像头601和风力风向检测仪602均信号连接，仪器舱300、摄像头601和风力风向检测仪602采集的数据均可通过在线通信设备603发送至指定的管理端，从而实现在线监测的功能。
36.具体的，承载盘600上安装的结构可使得承载盘600的重心位于浮箱100的中轴线上，即承载盘600及其上的结构不会导致浮箱100的偏移，从而可保证浮箱100整体的稳定性，不易发生侧翻等事故。
37.优选的，摄像头601为全景摄像头，便于管理人员通过管理端对于浮标监测装置及
周围的环境进行全面的查看，摄像头601、风力风向检测仪602和在线通信设备603的防水等级均为ip67级以上防水等级。
38.较佳的，摄像头601、风力风向检测仪602和在线通信设备603的防水等级均为ip68级，可适应水面长时间高湿度的环境，同时不会受到风浪下雨等情况的影响，可答复保证整个监测装置的稳定性，保证使用寿命。
39.参图1所示，仪器舱300的上端固定连接有若干水淹检测传感器400，若干水淹检测传感器400与气体发生器900电性连接，当水淹检测传感器400持续5秒监测到水的存在时，即可判断为浮箱100出现故障开始下沉，即可触发气体发生器900开启工作，即可实现对应急气囊800进行充气。
40.优选的，水淹检测传感器400的个数为两个以上，且均匀分布，任意一个水淹检测传感器400监测到被水淹均可触发气体发生器900工作，均可实现对应急气囊800的充气，避免了浮箱100倾斜下沉，水淹检测传感器400感知较晚，气体发生器900无法被触发的情况。
41.参图3、图5和图6所示，气体发生器900设置在浮箱100内，气体发生器900与应急气囊800之间固定连接有单向阀902，单向阀902用于气体发生器900对应急气囊800进行充气的连接口，且单向阀902为向应急气囊800内单向进气设置，及仅仅可向应急气囊800内充气，但是应急气囊800内的气体不会通过单向阀902外泄，充气后的应急气囊800在水中产生的浮力，足够能够使得监测装置上浮。
42.参图5~图6所示，高能电源905与气体发生器900电性连接，高能电源905用于为气体发生器900的启动提供电能，高能电源905可以为锂离子电池，且高能电源905及高能电源905与气体发生器900的连接处均为防水结构，即便浮箱100内进水，也不会影响高能电源905和气体发生器900的正常工作。
43.参图6所示，具体的，气体发生器900包括壳体901，壳体901内设置有若干气体发生舱，具体的数量可以为2个，以便提供足够使得应急气囊800膨胀的气体，气体发生腔内设置有气体发生剂903和气体激发器906，气体激发器906用于触发气体发生剂903迅速产生气体。
44.气体发生腔与单向阀902之间还设置有气体缓冲腔，气体发生腔与气体缓冲腔之间还设置有密封塞904，当气体激发器906触发气体发生剂903产生气体后，产生的气体会将密封塞904顶开，然后气体进入气体缓冲腔，最后通过单向阀902实现对应急气囊800的充气。
45.具体的，气体发生剂903为固体的叠氮化钠nan3，气体激发器906可产生点火动作，气体发生剂903在点火动作的作用下迅速分解生成大量氮气，从而可使得应急气囊800迅速膨胀，此过程的化学方程式为nan3=nah n2。
46.正常使用时，浮标的吃水情况参图7所示，水位线位于最下端防撞条700的下侧，当浮箱100因故障发生下沉，至水淹没其中任意一个水淹检测传感器400时，即可触发气体发生器900产生足够的气体，在短时间内将应急气囊800充满，将应急气囊800充满后的吃水情况参图8所示，足够将监测装置整体上浮，同样的，应急气囊800的颜色为橘黄色或红色等醒目的颜色。
47.由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：本发明通过应急气囊系统防止水质在线浮标监测装置发生下沉，当浮标因意外进
水发生下沉时，应急气囊能够主动充气并使监测装置整体上浮，便于工作人员及时发现，不易造成设备进水损坏等损失。
48.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
49.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。