浮体结构及基于区块链的河道水质监测终端的制作方法

本技术涉及水质监测设备领域，具体而言，涉及浮体结构及基于区块链的河道水质监测终端。


背景技术：

河道水质监测终端是指多采用于河道中水质监测的集数据采集、控制盒无限远程通信等功能为一体的设备，基于区块链的河道水质监测终端设备的集成度高、功能强大、高效灵敏，可通过多种方式布设，广泛适用于河道水网的水质监测，极大地提高了相关管理部门的水质科学管理效率和质量。目前，基于区块链的河道水质监测终端设备多通过传统的诸如浮标等定点形式布设，以便于长期稳定持续地监测和收集某点、某段或某处的水质数据，但河道水网中多分布有湿地、浅湖等特殊水域，其水深较浅、水生植物茂盛且水底情况复杂，水域随时令变化而不稳定，因此难以通过定点布设的方式设置基于区块链的水质监测终端。


技术实现要素：

本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出浮体结构及基于区块链的河道水质监测终端，所述浮体结构及基于区块链的河道水质监测终端无需定点设置，便于高效地监测河道水网中的湿地、浅湖等水域的水质。本技术是这样实现的：本技术提供了浮体结构包括承载漂浮机构、调节监测机构和推进机构。所述承载漂浮机构包括第一浮体、第二浮体和第一平板，两个所述第一浮体并列设置，两个所述第二浮体并列设置，两个所述第一浮体分别和两个所述第二浮体浮标对应设置，所述第一平板设置在所述第一浮体和所述第二浮体上方，所述第一平板设置在两个所述第一浮体和两个所述第二浮体之间，所述调节监测机构包括控制盒、蓄电池、滤罩、传感器和第一电动推杆，所述控制盒和所述蓄电池均设置在所述第一平板上侧，所述控制盒和所述蓄电池电性连接，所述第一电动推杆设置在所述第一平板下方，所述滤罩设置在所述第一电动推杆的活塞杆底端，所述传感器设置在所述滤罩内部，所述传感器和所述控制盒电性连接，所述第一电动推杆和所述蓄电池电性连接，所述推进机构包括第一连接板、第二连接板、舵板和推进器，所述第一连接板一端固定连接于一个所述第一浮体尾端上侧，所述第二连接板设置在另一个所述第一浮体尾端上侧，所述第二连接板靠近所述第一连接板一侧并列设置有两个第一导杆，所述第一导杆一端固定连接于所述第二连接板一侧，所述第一导杆另一端滑动贯穿于所述第一连接板一端，所述舵板设置在两个所述第一浮体之间，所述舵板下端转动连接于所述第一连接板上侧，所述推进器设置在所述舵板上端，所述推进器和所述蓄电池电性连接。在本技术的一种实施例中，所述控制盒上侧设置有第一太阳能电池板，所述第一太阳能电池板和所述蓄电池电性连接。
在本技术的一种实施例中，所述蓄电池上方设置有第二太阳能电池板，所述第二太阳能电池板和所述蓄电池电性连接。在本技术的一种实施例中，所述舵板下端一侧设置有第一连接杆。在本技术的一种实施例中，所述第一连接板上侧设置有两个固定块，两个所述固定块和所述舵板下端共线设置。在本技术的一种实施例中，两个所述固定块之间设置有第一丝杠，所述第一丝杠远离所述舵板一端转动贯穿于一个所述固定块，所述第一丝杠另一端转动连接于另一个所述固定块。在本技术的一种实施例中，两个所述固定块之间设置有滑动块，所述第一丝杠螺纹贯穿于所述滑动块。在本技术的一种实施例中，所述滑动块和所述第一连接杆之间设置有第二连接杆，所述第二连接杆两端分别转动连接于所述第一连接杆外端和所述滑动块一端。在本技术的一种实施例中，所述第一丝杠远离所述舵板一端设置有第一锥齿轮，所述第一连接板上侧设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机和所述蓄电池电性连接，所述第一伺服电机的输出端设置有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合。在本技术的一种实施例中，所述浮体结构还包括平衡调整机构。所述平衡调整机构包括第一连杆、第二连杆、第二伺服电机、第二平板和第二丝杠，四个所述第一连杆对称设置在所述第一平板下侧，所述第一连杆上端转动连接于所述第一平板下侧，所述第一连杆下端分别转动连接于所述第一浮体上侧和所述第二浮体上侧，所述第二平板设置在所述第一平板下方，四个所述第二连杆对称设置在所述第二平板两侧，所述第二连杆和所述第一连杆对应设置，所述第二连杆两端分别转动连接于所述第二平板一侧和所述第一连杆，所述第二伺服电机设置在所述第一平板上侧，所述第二伺服电机和所述蓄电池电性连接，所述第二伺服电机的输出端下端转动贯穿于所述第一平板，所述第二丝杠设置在所述第一平板和所述第二平板之间，所述第二丝杠上端固定连接于所述第二伺服电机的输出端下端，所述第二平板上侧中部设置有支架，所述第二丝杠下端螺纹贯穿于所述支架上端，所述第一电动推杆上端固定连接于所述第二平板下侧。在本技术的一种实施例中，所述第二平板两侧分别设置有第三连接杆，两个所述第三连接杆对称设置。在本技术的一种实施例中，所述浮体结构还包括调节清洗机构。所述调节清洗机构包括第三连杆、转动环、第三伺服电机、水泵、刷体、喷管、直角架、第四连接杆和第二电动推杆，四个所述第三连杆和四个所述第二连杆对应设置，所述第三连杆上端转动连接于所述第二连杆，四个所述第三连杆下端之间设置有环体，所述第三连杆下端转动连接于所述环体外侧，所述第一电动推杆贯穿于所述环体，所述转动环上侧转动连接于所述环体下侧，所述第三伺服电机和所述水泵设置在所述环体外侧，所述第三伺服电机传动连接于所述转动环，若干个所述刷体均匀设置在所述转动环下侧，两个所述喷管对称设置在所述环体两侧，所述喷管内侧均匀设置有若干个第一喷嘴，所述直角架转动连接于所述喷管下端外侧，所述直角架上端和所述第三连接杆外端之间设置有拉杆，所述拉杆上端转动连接于所述第三连接杆外端，所述拉杆下端转动连接于所述直角架上端，所述直角架下端内侧设置有第二喷嘴，所述第四连接杆上端和所述第二电动推杆上端分别
转动连接于所述第一连接板下侧，所述第二电动推杆下端转动连接于所述第四连接杆，所述第四连接杆上设置有进水管，所述进水管上端连通于所述水泵，所述水泵通过两个出水管分别连通于两个所述喷管，所述第三伺服电机、所述水泵和所述第二电动推杆分别和所述蓄电池电性连接。在本技术的一种实施例中，所述转动环外侧设置有齿圈，所述第三伺服电机的输出端设置有齿轮，所述齿圈和所述齿轮啮合。在本技术的一种实施例中，所述拉杆包括套筒、第二导杆和弹簧，所述套筒下端转动连接于所述直角架上端，所述第二导杆上端转动连接于所述第三连接杆外端，所述第二导杆下端滑动贯穿于所述套筒上端，所述第二导杆贯穿于所述弹簧，所述弹簧两端分别固定连接于所述套筒上端和所述第二导杆上端。在本技术的一种实施例中，所述第四连接杆末端设置有滤盒，所述进水管下端连通于所述滤盒。根据本技术第二方面实施例的基于区块链的河道水质监测终端，包括根据本技术第一方面实施例所述的浮体结构，及处理模块、信息发射模块、区块链存储模块，所述处理模块、信息发射模块、区块链存储模块分别电性连接。本技术的有益效果是：本技术通过上述设计得到的浮体结构，使用时，选定需要进行水质监测活动的湿地、浅湖等水域，将第一浮体和第二浮体置于水面上，启动推进器，通过无线远程控制其在水面上滑行，通过转动舵板控制整个监测终端装置的行进方向，到达指定水域位置后，通过第一电动推杆降下滤罩和传感器并使其浸入水中，即可进行水质监测，通过控制盒收集、存储并及时传输数据，完成后，通过第一电动推杆使滤罩和传感器复位，即可进至下一位置继续进行监测作业，或者返回，如此则无需将基于区块链的河道水质监测设备定点设置在水文情况复杂的河道水网中的湿地、浅湖等水域，可以根据实际水文情况或时令水域分布变化，灵活有效地开展河道水网中的湿地、浅湖等水域的水质监测活动，进一步提高相关管理部门的水质管理效率和质量。
附图说明
为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1是本技术实施方式提供的浮体结构示意图；图2为本技术实施方式提供的承载漂浮机构、调节监测机构、推进机构、平衡调整机构和调节清洗机构结构示意图；图3为本技术实施方式提供的第一平板、控制盒、蓄电池和第二伺服电机结构示意图；图4为本技术实施方式提供的滤罩和传感器结构示意图；图5为本技术实施方式提供的滤罩和第一电动推杆结构示意图；图6为本技术实施方式提供的推进机构结构示意图；图7为本技术实施方式提供的第一连接板、第二连接板、舵板和推进器结构示意
图；图8为本技术实施方式提供的第四连接杆、第二电动推杆和滤盒结构示意图；图9为本技术实施方式提供的a处放大结构示意图；图10为本技术实施方式提供的调节清洗机构结构示意图；图11为本技术实施方式提供的第二平板、直角架、第二喷嘴和拉杆结构示意图。图中：100-承载漂浮机构；110-第一浮体；120-第二浮体；130-第一平板；200-调节监测机构；210-控制盒；211-第一太阳能电池板；220-蓄电池；221-第二太阳能电池板；230-滤罩；240-传感器；250-第一电动推杆；300-推进机构；310-第一连接板；320-第二连接板；321-第一导杆；330-舵板；331-第一连接杆；332-第二连接杆；333-固定块；334-第一丝杠；3341-第一锥齿轮；335-滑动块；336-第一伺服电机；3361-第二锥齿轮；340-推进器；400-平衡调整机构；410-第一连杆；420-第二连杆；430-第二伺服电机；440-第二平板；441-支架；442-第三连接杆；450-第二丝杠；500-调节清洗机构；510-第三连杆；511-环体；520-转动环；521-齿圈；530-第三伺服电机；531-齿轮；540-水泵；541-进水管；542-出水管；550-刷体；560-喷管；561-第一喷嘴；570-直角架；571-第二喷嘴；572-拉杆；5721-套筒；5722-第二导杆；5723-弹簧；580-第四连接杆；581-滤盒；590-第二电动推杆。
具体实施方式
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。实施例如图1-图11所示，根据本技术实施例的浮体结构包括承载漂浮机构100、调节监测机构200、推进机构300、平衡调整机构400和调节清洗机构500，调节监测机构200设置在承载漂浮机构100上，便于进行水质监测，推进机构300设置在承载漂浮机构100上，为整个监测终端装置提供推进动力，平衡调整机构400设置在承载漂浮机构100，便于调整整个监测终端装置的重心，增加整个装置结构的稳定性，调节清洗机构500设置在平衡调整机构400上，便于在单次水质监测作业完毕后及时对入水的监测部件进行清洗，保持监测终端的灵敏性，提高其使用寿命。根据本技术的一些实施例，如图2-图3所示，承载漂浮机构100包括第一浮体110、第二浮体120和第一平板130，两个第一浮体110并列设置，两个第二浮体120并列设置，两个第一浮体110分别和两个第二浮体120浮标对应设置，第一平板130设置在第一浮体110和第二浮体120上方，第一平板130设置在两个第一浮体110和两个第二浮体120之间，第一浮体110和第二浮体120可以为第一平板130提供足够和稳定的浮力支撑，便于布置其它监测部件。根据本技术的一些实施例，如图2-图5所示，调节监测机构200包括控制盒210、蓄电池220、滤罩230、传感器240和第一电动推杆250，控制盒210和蓄电池220均设置在第一平
板130上侧，控制盒210和蓄电池220电性连接，第一电动推杆250设置在第一平板130下方，滤罩230设置在第一电动推杆250的活塞杆底端，传感器240设置在滤罩230内部，传感器240和控制盒210电性连接，第一电动推杆250和蓄电池220电性连接，控制盒210上侧设置有第一太阳能电池板211，第一太阳能电池板211和蓄电池220电性连接，蓄电池220上方设置有第二太阳能电池板221，第二太阳能电池板221和蓄电池220电性连接，第一太阳能电池板211和第二太阳能电池板221可以稳定持续地为蓄电池220充电，到达指定水域后，通过第一电动推杆250降下滤罩230和传感器240并使其没入水中，进行水质监测作业，滤罩230可以为传感器240提供有效的防护。根据本技术的一些实施例，如图2和图6-图9所示，推进机构300包括第一连接板310、第二连接板320、舵板330和推进器340，第一连接板310一端固定连接于一个第一浮体110尾端上侧，第二连接板320设置在另一个第一浮体110尾端上侧，第二连接板320靠近第一连接板310一侧并列设置有两个第一导杆321，第一导杆321一端固定连接于第二连接板320一侧，第一导杆321另一端滑动贯穿于第一连接板310一端，舵板330设置在两个第一浮体110之间，舵板330下端转动连接于第一连接板310上侧，推进器340设置在舵板330上端，推进器340和蓄电池220电性连接，舵板330下端一侧设置有第一连接杆331，第一连接板310上侧设置有两个固定块333，两个固定块333和舵板330下端共线设置，两个固定块333之间设置有第一丝杠334，第一丝杠334远离舵板330一端转动贯穿于一个固定块333，第一丝杠334另一端转动连接于另一个固定块333，两个固定块333之间设置有滑动块335，第一丝杠334螺纹贯穿于滑动块335，滑动块335和第一连接杆331之间设置有第二连接杆332，第二连接杆332两端分别转动连接于第一连接杆331外端和滑动块335一端，第一丝杠334远离舵板330一端设置有第一锥齿轮3341，第一连接板310上侧设置有第一伺服电机336，第一伺服电机336和蓄电池220电性连接，第一伺服电机336的输出端设置有第二锥齿轮3361，第一锥齿轮3341和第二锥齿轮3361啮合，启动推进器340推动整个基于区块链的监测终端装置在水面上行进时，可通过第一伺服电机336经第一锥齿轮3341和第二锥齿轮3361啮合驱动第一丝杠334使滑动块335做往复直线运动，带动第二连接杆332拉动第一连接杆331，使舵板330转动进而调节监测终端装置的行进方向。根据本技术的一些实施例，如图2-图3和图11所示，当推进器340和舵板330配合使整个监测终端装置到达指定水域后，进行水质监测作业时，可能会由于风力或水流的影响导致整个监测终端装置不稳定，如不能使整体结构保持一定稳定性，较大晃动会影响水质监测作业的稳定顺利进行及最终获取数据的准确性，平衡调整机构400包括第一连杆410、第二连杆420、第二伺服电机430、第二平板440和第二丝杠450，四个第一连杆410对称设置在第一平板130下侧，第一连杆410上端转动连接于第一平板130下侧，第一连杆410下端分别转动连接于第一浮体110上侧和第二浮体120上侧，第二平板440设置在第一平板130下方，四个第二连杆420对称设置在第二平板440两侧，第二连杆420和第一连杆410对应设置，第二连杆420两端分别转动连接于第二平板440一侧和第一连杆410，第二伺服电机430设置在第一平板130上侧，第二伺服电机430和蓄电池220电性连接，第二伺服电机430的输出端下端转动贯穿于第一平板130，第二丝杠450设置在第一平板130和第二平板440之间，第二丝杠450上端固定连接于第二伺服电机430的输出端下端，第二平板440上侧中部设置有支架441，第二丝杠450下端螺纹贯穿于支架441上端，第一电动推杆250上端固定连接于第二
平板440下侧，当基于区块链的河道水质监测装置在推进器340和舵板330的配合下到达指定水域后，启动第二伺服电机430转动第二丝杠450，使第一平板130和第二平板440的距离缩小，从而使第一连杆410和第二连杆420张开，使第一浮体110和第二浮体120的间距加大，同时第一平板130的高度更加贴近水面，顺势通过第一电动推杆250降下滤罩230和传感器240，即可开始水质监测作业，如此可以使基于区块链的水质监测终端装置整体结构框架范围变大的同时，降低结构重心，进而使整个承载漂浮机构100更加稳定，保证水质监测作业的稳定顺利进行。根据本技术的一些实施例，如图2、图6、图8和图10-图11所示，当完成单次水质监测作业后，反向操作平衡调整机构400使第一浮体110和第二浮体120复位，一个第一浮体110和一个第二浮体120贴合形成一个整体后，第一平板130和第二平板440抬升，顺势通过第一电动推杆250将滤罩230和传感器240升出水面后，由于浅水域水文情况复杂，滤罩230和传感器240易受水生植物和淤泥等污染，如不能及时清洁，则难以保证再次进行水质监测作业时获取准确的数据，极大地影响水质监测作业的效率和质量，调节清洗机构500包括第三连杆510、转动环520、第三伺服电机530、水泵540、刷体550、喷管560、直角架570、第四连接杆580和第二电动推杆590，四个第三连杆510和四个第二连杆420对应设置，第三连杆510上端转动连接于第二连杆420，四个第三连杆510下端之间设置有环体511，第三连杆510下端转动连接于环体511外侧，第一电动推杆250贯穿于环体511，转动环520上侧转动连接于环体511下侧，第三伺服电机530和水泵540设置在环体511外侧，第三伺服电机530传动连接于转动环520，若干个刷体550均匀设置在转动环520下侧，两个喷管560对称设置在环体511两侧，喷管560内侧均匀设置有若干个第一喷嘴561，直角架570转动连接于喷管560下端外侧，第二平板440两侧分别设置有第三连接杆442，两个第三连接杆442对称设置，直角架570上端和第三连接杆442外端之间设置有拉杆572，拉杆572上端转动连接于第三连接杆442外端，拉杆572下端转动连接于直角架570上端，直角架570下端内侧设置有第二喷嘴571，第四连接杆580上端和第二电动推杆590上端分别转动连接于第一连接板310下侧，第二电动推杆590下端转动连接于第四连接杆580，第四连接杆580上设置有进水管541，进水管541上端连通于水泵540，水泵540通过两个出水管542分别连通于两个喷管560，第三伺服电机530、水泵540和第二电动推杆590分别和蓄电池220电性连接，转动环520外侧设置有齿圈521，第三伺服电机530的输出端设置有齿轮531，齿圈521和齿轮531啮合，拉杆572包括套筒5721、第二导杆5722和弹簧5723，套筒5721下端转动连接于直角架570上端，第二导杆5722上端转动连接于第三连接杆442外端，第二导杆5722下端滑动贯穿于套筒5721上端，第二导杆5722贯穿于弹簧5723，弹簧5723两端分别固定连接于套筒5721上端和第二导杆5722上端，第四连接杆580末端设置有滤盒581，进水管541下端连通于滤盒581，当滤罩230和传感器240升出水面后，第三连杆510使环体511和第二平板440的距离增大，同时通过第一电动推杆250上提滤罩230和传感器240，使其高度和刷体550持平，直角架570受到拉杆572的拉力而转动，第二喷嘴571朝向滤罩230内部，通过第二电动推杆590下放第四连接杆580，使滤盒581没入水中，启动第三伺服电机530和水泵540，驱动转动环520带动刷体550刷擦滤罩230外侧，同时从第一喷嘴561和第二喷嘴571喷水，配合刷体550刷洗并冲洗滤罩230内部清洁传感器240，完毕后，即可开往下一指定水域继续进行水质监测作业，如此可以及时清洗滤罩230和传感器240，保持传感器240清洁，保证其持续稳定的工作状态。
根据本技术第二方面实施例的基于区块链的河道水质监测终端，包括根据本技术第一方面实施例所述的浮体结构，及处理模块、信息发射模块、区块链存储模块，所述处理模块、信息发射模块、区块链存储模块分别电性连接，在湿地、浅湖等特殊水域点测得的监测数据传递给处理模块，处理模块在对数据进行处理或解析后发送给区块链存储模块，区块链存储模块将收到的监测信息进行存储，并通过信息发射模块发送至陆岸上的处理主机或管理网络，该处理模块可以为5g通信模块。具体的，该浮体结构的工作原理：使用时，选定需要进行水质监测活动的湿地、浅湖等水域，将第一浮体110和第二浮体120置于水面上，启动推进器340，通过无线远程控制，启动推进器340推动整个基于区块链的监测终端装置在水面上行进时，可通过第一伺服电机336经第一锥齿轮3341和第二锥齿轮3361啮合驱动第一丝杠334使滑动块335做往复直线运动，带动第二连接杆332拉动第一连接杆331，使舵板330转动进而调节监测终端装置的行进方向，到达指定水域位置后，启动第二伺服电机430转动第二丝杠450，使第一平板130和第二平板440的距离缩小，从而使第一连杆410和第二连杆420张开，使第一浮体110和第二浮体120的间距加大，同时第一平板130的高度更加贴近水面，使整个承载漂浮机构100更加稳定，顺势通过第一电动推杆250降下滤罩230和传感器240，即可开始水质监测作业，通过控制盒210收集、存储并及时传输数据，完成后，通过第一电动推杆250使滤罩230和传感器240复位，当滤罩230和传感器240升出水面后，第三连杆510使环体511和第二平板440的距离增大，同时通过第一电动推杆250上提滤罩230和传感器240，使其高度和刷体550持平，直角架570受到拉杆572的拉力而转动，第二喷嘴571朝向滤罩230内部，通过第二电动推杆590下放第四连接杆580，使滤盒581没入水中，启动第三伺服电机530和水泵540，驱动转动环520带动刷体550刷擦滤罩230外侧，同时从第一喷嘴561和第二喷嘴571喷水，配合刷体550刷洗并冲洗滤罩230内部清洁传感器240，保持传感器240清洁，冲洗清洁完毕后，即可进至下一位置继续进行监测作业，或者返回，如此则无需将基于区块链的河道水质监测设备定点设置在水文情况复杂的河道水网中的湿地、浅湖等水域，可以根据实际水文情况或时令水域分布变化，灵活有效地开展河道水网中的湿地、浅湖等水域的水质监测活动，进一步提高相关管理部门的水质管理效率和质量。需要说明的是，控制盒210、第一太阳能电池板211、蓄电池220、第二太阳能电池板221、传感器240、第一电动推杆250、第一伺服电机336、推进器340、第二伺服电机430、第三伺服电机530、水泵540和第二电动推杆590具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。控制盒210、第一太阳能电池板211、蓄电池220、第二太阳能电池板221、传感器240、第一电动推杆250、第一伺服电机336、推进器340、第二伺服电机430、第三伺服电机530、水泵540和第二电动推杆590的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。以上仅为本技术的优选实施方式而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。