一种自驱动水质远程监控及水体净化装置

1.本实用新型涉及污染水体监测处理技术领域，特别是涉及一种自驱动水质远程监控及水体净化装置。


背景技术：

2.我国存在诸多的河流与湖泊，而由于工业化的进展，大量的污废水直接排入这些河流与湖泊之中，致使水体发展为黑臭水体影响人们的正常生活。为了防止污染的进一步加重，需要对水体进行实时的监测，同时也需要一些外在的手段促进水体的自净。
3.现有的水质监测多采用化学方式进行，采用人工采集，将水样采集后送至实验室进行检验。这种方式检测周期长，水样容易变质而影响检测精度。并且无法在监测水质的同时进行水体净化。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种自驱动水质远程监控及水体净化装置，可以在远程监测水质的同时进行水体净化，降低人工成本，避免因为水样变质影响检测精度。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.一种自驱动水质远程监控装置，所述水质远程监控装置包括：
7.水质检测传感单元，用于采集水质数据；
8.信号发射单元，与所述水质检测传感单元连接，用于接收由所述水质检测传感单元采集的水质数据；
9.监测站，与所述信号发射单元连接，用于接收由所述信号发射单元发送的水质数据，进行远程监测；
10.电源单元，与所述水质检测传感单元和所述信号发射单元连接，用于为所述水质检测传感单元和所述信号发射单元提供电能。
11.可选地，所述水质远程监控装置还包括：
12.中空连接管，所述中空连接管的一端开口进入水中，并与所述自驱动水质远程监控装置侧边固定；
13.浮盘，与所述中空连接管的另一端连接，还与所述电源单元连接，所述浮盘用于为所述自驱动水质远程监控装置提供浮力。
14.可选地，所述浮盘具体包括：
15.储气罐，与所述中空连接管的另一端连接，所述储气罐上方设有气体入口；
16.充气泵，所述充气泵设置在所述气体入口处，并通过电线与所述电源单元连接，当所述电源单元通过电线进行供电时，所述充气泵通过所述气体入口向所述储气罐内充入气体，进而调整所述自驱动水质远程监控装置距离水面的高度。
17.可选地，所述水质数据包括：化学需氧量、生化需氧量、溶解氧、重金属离子、水生生物、浊度、色度以及导电率。
18.可选地，所述水质监测传感单元具体包括：
19.化学需氧量传感器，用于检测水体中的化学需氧量；
20.生化需氧量传感器，用于检测水体中的生化需氧量；
21.溶解氧传感器，用于检测水体中的溶解氧；
22.重金属离子传感器，用于检测水体中的重金属离子；
23.水生生物传感器，用于检测水体中的水生生物；
24.浊度传感器，用于检测水体的浊度；
25.色度传感器，用于检测水体的色度；
26.导电率传感器，用于检测水体的导电率；
27.所述化学需氧量传感器、生化需氧量传感器、溶解氧传感器、重金属离子传感器、水生生物传感器、色度传感器以及导电率传感器均与所述信号发射单元连接。
28.基于本实用新型上述提供的一种自驱动水质远程监控装置，本实用新型还提供了一种自驱动水体净化装置，所述自驱动水体净化装置包括：
29.上述提供的自驱动水质远程监控装置，其中所述电源单元为光伏电池组件；所述光伏电池组件用于将太阳光转换为电能，并释放强氧化性活性物种，净化水体。
30.可选地，所述光伏电池组件具体包括：半导体光电极、光伏电池以及阴极；
31.所述半导体光电极与所述光伏电池的正极相连，所述光伏电池的负极与所述水质检测传感单元的输入端、所述信号发射单元的输入端以及所述充气泵的输入端相连，所述水质检测传感单元的输出端、所述信号发射单元的输出端以及所述充气泵的输出端与所述阴极相连。
32.可选地，所述自驱动水体净化装置还包括储能单元；
33.所述储能单元的正极与所述光伏电池的正极、所述水质检测传感单元的输入端、所述信号发射单元的输入端以及所述充气泵的输入端相连，水质检测传感单元的输出端、所述信号发射单元的输出端以及所述充气泵的输出端与所述储能单元的负极相连，所述储能单元的负极与所述阴极相连。
34.可选地，所述阴极具体为石墨、铜、碳纤维中任意一种。
35.可选地，所述储能单元为可充电电池。
36.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
37.本实用新型提供了一种自驱动水质远程监控及水体净化装置，其中，所述水质远程监控装置包括：水质检测传感单元用于采集水质数据；信号发射单元，与所述水质检测传感单元连接，所述信号发射单元用于接收由所述水质检测传感单元采集的水质数据；监测站，与信号发射单元连接，用于接收由所述信号发射单元发送的水质数据，进行远程监测；电源单元，与所述水质检测传感单元和信号发射单元连接，所述电源单元用于为所述水质检测传感单元和信号发射单元提供电能；所述自驱动水体净化装置包括所述自驱动水质远程监控装置，并且所述自驱动水质远程监控装置中的电源单元为光伏电池组件；所述光伏电池组件用于将太阳光转换为电能，并释放强氧化性活性物种，净化水体。本实用新型，可以在远程监测水质的同时进行水体净化，降低人工成本，避免因为水样变质影响检测精度。
附图说明
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本实用新型一种自驱动水体净化装置实施例结构图；
40.图2为本实用新型一种自驱动水体净化装置实施例底部结构图；
41.图3为本实用新型一种自驱动水质远程监控及水体净化装置实施例浮盘结构图；
42.图4为本实用新型一种自驱动水体净化装置实施例电路连接图。
43.符号说明：
44.半导体光电极-1，光伏电池-2，阴极-3，储能单元-4，水质检测传感单元-5，信号发射单元-6，浮盘-7，中空连接管-8，气体入口-9，充气泵-10，储气罐-11。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
46.本实用新型的目的是提供一种自驱动水质远程监控及水体净化装置，可以可以在远程监测水质的同时进行水体净化，降低人工成本，避免因为水样变质影响检测精度。
47.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
48.附图图1为本实用新型一种自驱动水体净化装置实施例结构图，本实用新型提供了一种自驱动水质远程监控装置，所述水质远程监控装置包括：水质检测传感单元5、信号发射单元6、监测站以及电源单元。
49.所述水质检测传感单元5用于采集水质数据。
50.所述信号发射单元6与所述水质检测传感单元5连接，用于接收由所述水质检测传感单元5采集的水质数据。
51.具体地，所述信号发射单元6为一种可以远程输送信息的信号发射器。
52.所述监测站与所述信号发射单元6连接，用于接收由所述信号发射单元6发送的水质数据，进行远程监测。
53.所述电源单元与所述水质检测传感单元5和信号发射单元6连接，用于为所述水质检测传感单元5和信号发射单元6提供电能。
54.具体地，所述水质远程监控装置还包括：中空连接管8、浮盘7。
55.所述中空连接管8的一端开口进入水中，并与所述自驱动水质远程监控装置侧边固定。
56.所述浮盘7与所述中空连接管8的另一端连接，还与所述电源单元连接，所述浮盘7用于为所述自驱动水质远程监控装置提供浮力。
57.具体地，附图图3为本实用新型一种自驱动水质远程监控及水体净化装置实施例
浮盘7结构图，所述浮盘7具体包括：储气罐11、充气泵10。
58.具体地，所述浮盘7可设置为多个，本实施例中的浮盘为4个，分别设置在自驱动水质远程监控及水体净化装置的四个角，实际应用过程中，可根据实际需求对浮盘的数量和位置进行调整。
59.所述储气罐11与所述中空连接管8的另一端连接，所述储气罐11上方设有气体入口9。
60.所述充气泵10设置在所述气体入口9处，并通过电线与所述电源单元连接，当所述电源单元通过电线进行供电时，所述充气泵10通过所述气体入口9向所述储气罐11内充入气体，进而调整所述自驱动水质远程监控装置距离水面的高度。
61.具体地，在充气泵10、储气罐11和中空连接管8的旁边会缠绕电线。
62.具体地，所述水质数据包括：化学需氧量、生化需氧量、溶解氧、重金属离子、水生生物、浊度、色度以及导电率。
63.具体地，所述水质监测传感单元具体包括：化学需氧量传感器、生化需氧量传感器、溶解氧传感器、重金属离子传感器、水生生物传感器、浊度传感器、色度传感器以及导电率传感器。
64.所述化学需氧量传感器用于检测水体中的化学需氧量。
65.所述生化需氧量传感器用于检测水体中的生化需氧量。
66.所述溶解氧传感器用于检测水体中的溶解氧。
67.所述重金属离子传感器用于检测水体中的重金属离子。
68.所述水生生物传感器用于检测水体中的水生生物。
69.所述浊度传感器用于检测水体的浊度。
70.所述色度传感器用于检测水体的色度。
71.所述导电率传感器用于检测水体的导电率。
72.所述化学需氧量传感器、生化需氧量传感器、溶解氧传感器、重金属离子传感器、水生生物传感器、色度传感器以及导电率传感器均与所述信号发射单元6连接。
73.具体地，所述水质监测传感单元还包括除化学需氧量传感器、生化需氧量传感器、溶解氧传感器、重金属离子传感器、水生生物传感器、浊度传感器、色度传感器以及导电率传感器以外的国家所规定的自然水体指标的监测器。
74.基于上述提供的一种自驱动水质远程监控装置，本实用新型还提供了一种自驱动水体净化装置，所述自驱动水体净化装置包括：
75.上述提供的自驱动水质远程监控装置，其中所述电源单元为光伏电池组件；所述光伏电池组件用于将太阳光转换为电能，并释放强氧化性活性物种，净化水体。
76.具体地，附图图2为本实用新型一种自驱动水体净化装置实施例底部结构图，所述光伏电池组件具体包括：半导体光电极1、光伏电池2以及阴极3。
77.所述半导体光电极1与所述光伏电池2的正极相连，所述光伏电池2的负极与所述水质检测传感单元5的输入端、所述信号发射单元6的输入端以及所述充气泵10的输入端相连，所述水质检测传感单元5的输出端、所述信号发射单元6的输出端以及所述充气泵10的输出端与所述阴极3相连。
78.具体地，所述自驱动水体净化装置还包括储能单元4。
79.附图图4为本实用新型一种自驱动水体净化装置实施例电路连接图，所述储能单元4的正极与所述光伏电池2的正极、所述水质检测传感单元5的输入端、所述信号发射单元6的输入端以及所述充气泵10的输入端相连，水质检测传感单元5的输出端、所述信号发射单元6的输出端以及所述充气泵10的输出端与所述储能单元4的负极相连，所述储能单元4的负极与所述阴极3相连。
80.具体地，所述光伏电池组件以半导体光电极1、光伏电池2和阴极3的顺序紧贴在一起，并在其周边和底部使用不透水树脂粘合。
81.具体地，太阳光下，电源单元开始发电，电能被储能单元4存储；水质检测传感单元5在储能单元4电能驱动下，实现水质检测，并将数据传递给信号发射单元6；信号发射单元6在储能单元4电能的驱动下，将数据以信号方式发送到水质监测站或用户终端，实现水质监控；浮盘7可以在储能单元4电能的驱动下，控制装置悬浮高度，以保证水质净化与太阳光利用的需要。
82.具体地，所述阴极3具体为石墨、铜、碳纤维中任意一种。
83.具体地，所述储能单元4为可充电电池。
84.具体地，所述可充电电池、水质检测传感单元5、信号发射单元6通过不透水树脂粘合在电源单元的右侧，在其内部由电线相连。
85.具体地，所述光伏电池组件为长方体形状位于自驱动水体净化装置的底部，在光伏电池组件的四个角落设置四个中空连接管8，电线缠绕在中控连接管上，所述电线用于连接所述浮盘7及光伏电池组件；所述中空连接管8通过不透水树脂粘合光伏电池组件及浮盘7。
86.本实施例在储能单元4电能驱动下浮盘7将整个装置悬浮在水体中，不让其沉入水底，同时可以智能调节，可根据水体条件和太阳光条件，自动调节悬浮高度，保证装置良好受光。在良好的受光条件下，电源单元受光激发，产生强氧化性活性物种，降解水体中的有机污染物，同时发电；产生的电能被储能单元4存储，供给浮盘7、信号发射单元6以及水质检测传感单元5工作。此外由于整个装置悬浮在水体中，能够更加准确的监测水体的性质。水质检测传感单元5在储能单元4电能驱动下，实现水质检测，分析如bod，cod，溶解氧，重金属离子，水生生物，浊度，色度，导电率等国家所规定的自然水体指标。并将数据传递给信号发射单元6；信号发射单元6在储能单元4电能的驱动下，将数据以信号方式发送到水质监测站或用户终端，实现水质监控。
87.本实用新型提供的一种自驱动水体净化装置，电源单元采用光伏电池组件能够利用太阳光源源不断的产生电能，提高可充电电池供其他单元持续工作，不需要检测人员频繁的为检测器更换电池，做到了零耗能的目标，不仅满足对自然水体监测的目标，还可以在太阳光下自主运行，持续净化水体。
88.本实用新型提供的一种自驱动水质远程监控装置，融合了互联网的特性，做到了让检测人员在监测站坐着，便能清楚的了解到需要监测的水体的性质，减轻了检测人员的工作量，做到自驱动与远程信息输送，并且具有一定的水体环境调节能力，适合用于对偏远或难以抵达的地区的水域进行检测。
89.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
90.本实用新型装置提供的一种自驱动水质远程监控及水体净化装置能够独立的在自然水体中运行，实现单纯利用太阳光完成水质持续远程监测和水体中有机污染物持续净化的效果；此外，本实用新型可以通过装置内部构造，结合太阳光产生电能驱动装置，相比与目前传统水质监测装置和水质净化装置相比具有明显的进步性，且适用于所有水体，具有良好的稳定性，可以持续工作，不会出现故障，大大减轻了检测人员的维修工作量。
91.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。