技术摘要：
本发明公开了一种水质即时检测浮体及水质即时检测方法，包括机架、浮力支撑物和水质检测单元；机架上设置有仓罩、总控制器和太阳能发电系统；水质检测单元包括检测箱、水质检测传感器和深度可调进水动力装置；检测箱底部具有进水口和出水口；水质检测传感器竖向插入检  全部
背景技术：
现有用于水质检测的设备具有以下不足： 一、水质检测项目参数单一，无法获取所检测水域较为全面的水质情况； 二、水质检测误差较大，给后续的水质治理、水资源开发带来不利； 三、其大多采用固定安装方式进行既定区域的水质检测，一方面具有检测范围受 限的缺陷，另一方面为了扩大检测范围也会导致投入成本大大增加。 基于上述理由，本发明设计了一种水质即时检测浮体，能够实现对水的电导性指 标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个参量进行即时性的检测，而且还能够测量不同深 度的水的水质情况，检测全面、准确、可靠。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水质即时检测浮体 及水质即时检测方法，能够实现对水的电导性指标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个 参量进行即时性的检测，而且还能够测量不同深度的水的水质情况，检测全面、准确、可靠。 技术方案：为实现上述目的，本发明的一种水质即时检测浮体，包括机架、浮力支 撑物和水质检测单元；所述机架通过浮力支撑物提供浮力支撑漂浮于水面上，所述机架上 设置有仓罩、总控制器和太阳能发电系统；所述水质检测单元包括检测箱、水质检测传感器 和深度可调进水动力装置；所述检测箱固设于机架上，其底部具有进水口和出水口；所述水 质检测传感器竖向插入检测箱中；所述深度可调进水动力装置的出水端与检测箱的进水口 对接；所述深度可调进水动力装置具有多个进水孔，多个所述进水孔竖向并排排列设置，所 述深度可调进水动力装置通过调节自身姿态通过单个所述进水孔将水泵送至检测箱内。 进一步地，所述深度可调进水动力装置包括内固定导水管、外活动套管、外螺纹旋 接部内螺纹旋接部、上密封套圈、下密封套圈、小型潜水泵、齿轮、齿柱和伺服电机；所述进 水口安装有进水电动阀，所述出水口安装有出水电动阀，所述内固定导水管的上管端通过 进水电动阀与检测箱的进水口对接，且内固定导水管的下管端封堵；所述内固定导水管同 心部分插入外活动套管内，所述外螺纹旋接部固设于内固定导水管外周，所述内螺纹旋接 部固设于外活动套管顶端，所述外活动套管通过外螺纹旋接部与内螺纹旋接部的螺纹配合 旋接在内固定导水管上；所述外活动套管上连通设置有进水管，所述小型潜水泵安装于进 水管上；所述上密封套圈和下密封套圈均固设于外活动套管内，且上密封套圈和下密封套 圈均接触摩擦套设于内固定导水管外周，所述上密封套圈与下密封套圈配合对内固定导水 管与外活动套管之间的夹缝限位构成环形腔，所述进水管与环形腔导通；所述齿轮套固于 内螺纹旋接部上，所述齿柱通过伺服电机竖向设置于检测箱底部，且齿柱与齿轮相啮合； 5 CN 111595909 A 说　明　书 2/6 页 所述进水孔位于内固定导水管的管壁上，所述伺服电机通过齿传动带动所述外活 动套管轴向旋转，使得所述外活动套管相对内固定导水管竖向移动以调节环形腔的高度； 所述环形腔与其中一个进水孔导通状态下，所述上密封套圈以及下密封套圈覆盖 封堵其余所述进水孔。 进一步地，所述齿轮的齿的两侧嵌设有滚珠。 进一步地，所述检测箱顶部设置有开口朝下的U型溢出管，所述U型溢出管的其中 一端与检测箱的内顶部连通；所述检测箱的内底部设置有洗刷搅拌机构，所述洗刷搅拌机 构用于对洗刷检测箱内部以及水质检测传感器进行洗刷；所述洗刷搅拌机构包括小型电 机、清洁刷和搅拌叶，所述清洁刷通过小型电机呈正对水质检测传感器的姿态设置于检测 箱内底部，若干所述搅拌叶均布于清洁刷的刷柄侧面；所述检测箱顶部设置有用于驱动水 质检测传感器竖向滑移的电动推杆。 进一步地，还包括距离传感器和气驱动动力装置；所述水质检测单元为四个，分别 设置于机架的四周侧；所述距离传感器与检测箱一一对应，且距离传感器安装于所述检测 箱与机架相对立的箱侧面；所述气驱动动力装置包括气泵、导气管道和排气头；所述气泵安 装于机架上，与气泵对接的所述导气管道竖直朝下贯穿机架并与位于机架下方的所述排气 头对接；所述排气头为正四棱柱状的中空壳体结构，其四个竖棱处分别竖向布置有多个排 气口，所述排气头内部设置有四块隔板，四块所述隔板将排气头的内部空间分隔成一个中 间中空部和四个侧中空部，所述导气管道与中间中空部导通，所述侧中空部与排气口一一 对应连通，每块所述隔板上均安装有排气电动阀，所述排气电动阀与与其同侧的所述距离 传感器一一对应。 进一步地，还包括地面远程控制室，所述总控制器通过网络与地面远程控制室信 号传输连接，且总控制器内置GPS定位模块； 所述仓罩包括从上到下一体成型的正棱台状仓罩和倒棱台状仓罩，所述正棱台状 仓罩与倒棱台状仓罩之间通过设置的支撑平板隔开；所述总控制器、太阳能发电系统的控 制器和蓄电池均位于正棱台状仓罩内，所述太阳能发电系统的光伏板铺设于正棱台状仓罩 的斜面以及顶面；所述气泵位于倒棱台状仓罩内，所述倒棱台状仓罩的四周侧面开设有通 气孔； 所述小型潜水泵、伺服电机、进水电动阀、出水电动阀、小型电机、气泵、排气电动 阀、水质检测传感器均通过所述总控制器控制；水质检测传感器的信号发送端以及距离传 感器的信号发送端分别与所述总控制器的信号接收端连接；所述蓄电池为总控制器、距离 传感器、水质检测传感器、小型潜水泵、伺服电机、进水电动阀、出水电动阀、小型电机、气泵 以及排气电动阀供电。 进一步地，所述水质检测传感器包括电导率传感器、PH传感器、ORP传感器和浊度 传感器。 一种水质即时检测浮体的水质即时检测方法，具体包括以下两个步骤： 步骤S1：清洗作业，保证水质检测准确性，具体操作如下： S1.1)启动伺服电机，伺服电机通过齿传动带动外活动套管轴向旋转，使得外活动 套管相对内固定导水管竖向移动至使环形腔与所需检测深度对应的进水孔位置处，此时， 环形腔与该进水孔导通，其余进水孔被上密封套圈和下密封套圈覆盖封堵； 6 CN 111595909 A 说　明　书 3/6 页 S2.2)总控制器控制水质检测传感器断电，然后依次关闭出水电动阀、打开进水电 动阀、启动小型潜水泵，通过小型潜水泵将水持续泵入检测箱内，流经内固定导水管的水对 内固定导水管进行冲洗，启动小型电机，小型电机驱动清洁刷和搅拌叶旋转，与此同时，电 动推杆带动水质检测传感器竖向下移至接触清洁刷的刷毛，清洁刷对水质检测传感器进行 洗刷，搅拌叶搅拌水对检测箱的内部进行冲洗，多余的水持续从U型溢出管溢出； 整个清洗作业维持在0.5～1min之间； 清洗完成后，关闭小型电机、小型潜水泵以及进水电动阀，电动推杆带动水质检测 传感器复位，打开出水电动阀将检测箱内残留的水全部排出； 步骤S2：水质即时性检测作业，帮助地面远程控制室获取所检测水域的水质情况， 具体操作如下： S2.1)启动伺服电机，伺服电机通过齿传动带动外活动套管轴向旋转，使得外活动 套管相对内固定导水管竖向移动至使环形腔与所需检测深度对应的进水孔位置处，此时， 环形腔与该进水孔导通，其余进水孔被上密封套圈和下密封套圈覆盖封堵； S2.2)关闭出水电动阀，打开进水电动阀，启动小型潜水泵，通过小型潜水泵将水 泵入检测箱内，检测箱内水满后即关闭进水电动阀和小型潜水泵； S2.3)总控制器控制水质检测传感器通电进行水质检测，水质检测传感器将检测 结果发送至总控制器，总控制器再将检测结果发送至地面远程控制室，与此同时，总控制器 内置的GPS定位模块发送水质检测的实时位置至地面远程控制室；在水质检测传感器中，电 导率传感器对水的电导性指标进行检测，PH传感器对水的酸碱度指标进行检测、ORP传感器 对水的ORP指标进行检测，浊度传感器对水的浑浊度指标进行检测； 整个水质即时性检测作业每隔0.5小时或1小时执行一次； 水质检测完成后，打开出水电动阀将检测箱的水全部排出。 进一步地，距离传感器实时检测与前方障碍物的距离，当前方障碍物相距与此距 离传感器对应的检测箱的距离达到极限安全距离时，总控制器控制气泵启动，并控制与此 距离传感器对应的排气电动阀打开，气体从排气口吹出反推整个水质即时检测浮体移动远 离障碍物。 有益效果：本发明的一种水质即时检测浮体及水质即时检测方法，有益效果如下： 1)本发明能够实现对水的电导性指标、酸碱度指标、ORP指标、浑浊度指标四个参 量进行即时性的检测，而且还能够测量不同深度的水的水质情况，检测全面、准确、可靠； 2)本发明的水质即时检测方法布局合理，完全自动化操作，适于河流、湖泊、污水 水域等的水质检测，适用范围及广。 附图说明 附图1为本发明的整体结构示意图； 附图2为本发明的俯视图； 附图3为水质检测单元的整体结构示意图； 附图4为水质检测单元的部分结构剖开状态下的结构示意图； 附图5为齿轮的结构示意图； 附图6为机架、仓罩内部、太阳能发电系统以及气驱动动力装置的结构示意图； 7 CN 111595909 A 说　明　书 4/6 页 附图7为排气头的俯视结构示意图。