本发明涉及水质检测技术领域,特别涉及一种水质综合毒性自动检测预警装置。
背景技术:
中国的水质自动监测从第一个自动在线监测站到现在已发展了多年,但预警监测还主要集中在常规参数上(如ph、溶解氧、浊度、氨氮、toc、总磷、总氮)。对于突发性的监测仍然在反应速度各方面都达不到国际要求。例如突发性的事故污染预警(吉林石化事故后对松花江沿线自来水污染),农药或其他毒药投放时无意中污染水源(江西农药厂农药流入赣江),恐怖分子或对社会不满分子对自来水厂投毒。想这些案例在中国每年都有数百起,严重威胁城市自来水安全。但常规监测无法迅速对其判断毒性,只有综合毒性预警监测能快速预警水质变化。
虽然早期发现水质污染是必要的,但是在实际上人工24小时目视坚持判断的方法是很难做到的。例如试用鱼类饲养槽监测可以通过肉眼观察,只要鱼活着,就可以判断水质是安全的,然而此检测方法无法进行持续监控和对鱼类活动程度的区分,致使水质污染的发现大大延缓,而不能早期发现水质污染将可能会让危害变得极其严重。
技术实现要素:
本发明提供一种水质综合毒性自动检测预警装置,用以解决现有常规的水质监测无法自动对水质判断毒性的问题。
一种水质综合毒性自动检测预警装置,包括装置本体,所述装置本体内设有采样装置、监视水槽、照相机、照明灯、投饵器、水质监视器、控制装置,所述照相机、照明灯、投饵器均位于监视水槽上方,所述监视水槽内放置监测鱼类;
所述水质监视器进水端通过第一水管与采样装置出水端连接,所述监视水槽进水端通过第二水管与采样装置出水端连接,所述采样装置进水端通过进水管与待检测水源连接;
所述控制装置表面设有显示器,所述控制装置分别与采样装置、照相机、照明灯、投饵器、水质监视器、显示器电连接。
优选的,所述装置本体包括柜机、与柜机铰接并用于控制柜机开闭的机门,所述采样装置、监视水槽、照相机、照明灯、投饵器、水质监视器、控制装置均设置在所述柜机内;
所述采样装置设置在柜机内底部,所述第一水管和第二水管、进水管上均连接有第一水泵和第一电磁阀,所述第一水泵和第一电磁阀分别与控制装置电连接。
优选的,所述相机为cmos彩色相机或ccd彩色相机,所述监测鱼类为青鳉鱼。
优选的,所述控制装置包括:控制盒,所述控制盒内设有工控机,所述控制盒表面设置电源开关和显示器,所述显示器为触控式液晶显示屏;
所述采样装置、照相机、照明灯、投饵器、水质监视器、触控式显示屏、电源开关分别与所述工控机电连接,所述工控机还与远程监控中心通信连接。
优选的,所述装置本体表面设有第一报警器,所述第一报警器与工控机电连接,所述照相机采集监视水槽内监测鱼类的影像并将其传输给工控机,所述工控机根据所述影像判断监控鱼类的活动量,当活动量异常时,所述工控机控制第一报警器报警。
优选的,所述水质监视器内设有监测传感器,所述装置本体表面设有第一报警器,所述监测传感器包括:第一温度传感器、ph值传感器、氨氮传感器、磷酸盐传感器和浊度传感器,所述第一温度传感器、ph值传感器、氨氮传感器、磷酸盐传感器和浊度传感器、第二报警器分别与工控机电连接。
优选的,所述监视水槽内设置第二温度传感器;
所述装置本体内还设有电加热器,所述电加热器进水端通过第三水管与采样装置出水端连接,所述电加热器出水端通过第四水管与监视水槽进水端连接,所述第三水管、第四水管上均连接有第二水泵和第二电磁阀,所述第二水泵和第二电磁阀分别与控制装置电连接;
当第二温度传感器检测的温度小于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀开始工作、并控制第二水管上的第一水泵和第一电磁阀停止工作;
当第二温度传感器检测的温度大于等于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀停止工作,并控制第二水管上的第一水泵和第一电磁阀开始工作。
优选的,所述照相机设有第三温度传感器,所述第三温度传感器通过温度控制电路与工控机连接;
所述温度控制电路包括:
第三晶体三极管,所述第三晶体三极管基极与第三温度传感器连接以及与第三电阻一端连接,所述第三晶体三极管发射极接地;
第二电容,一端与第三电阻另一端连接,另一端与第一电源连接;
第一电阻,第一端与第一电源连接,第二端与第三晶体三极管集电极连接;
第四电阻,第一端与第三晶体三极管发射极连接;
第一电容,一端与第一电阻第二端连接;
比较器,反相输入端与第四电阻第二端连接,同相输入端与第一电容另一端连接;
第五电阻,第一端接地,第二端与比较器输出端连接;
第六电阻,一端与比较器输出端连接,另一端连接第三电容一端;
第二晶体三极管,集电极与第三电容另一端连接,发射极连接第一电源,基极连接工控机;
第一晶体三极管,基极与比较器输出端连接,发射极与第五电阻第一端连接,集电极与第二晶体三极管基极连接以及与工控机连接;
所述显示器上设有亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器,所述亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器分别与工控机电连接,所述工控机根据亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器的感应信息自动调节显示器的亮度;
所述亮度传感器与运算放大器的同相输入端连接,所述环境光感应传感器与运算放大器的反相输入端连接,所述运算放大器的反相输入端与输出端之间并联有第四电容,所述运算放大器的反相输入端与输出端之间还并联有第七电阻,所述运算放大器的输出端与工控机连接。
优选的,所述监视水槽内设置自动清洗装置,所述自动清洗装置与控制装置电连接。
优选的,所述装置本体内设有水槽安装腔,所述水槽安装腔靠近机门的一侧开口,所述监视水槽安装在水槽安装腔内底端,所述照相机、照明灯、投饵器均设置在水槽安装腔顶端前部;
所述监视水槽为上端开口的中空圆柱状结构,所述第二水管通过软管与监视水槽进水端连接,所述装置本体上还设置水槽排水管,所述水槽排水管与监视水槽的排水口通过软管连接;
所述自动清洗装置包括:
两个滑轨,所述两个滑轨相互平行的设置在所述水槽安装腔底端,所述滑轨沿前后方向水平设置;
两个滑块,设置在监视水槽底端,所述两个滑块分别滑动连接在两个滑轨内;
第一电动伸缩杆,设置在所述水槽安装腔后端下部,所述第一电动伸缩杆平行于滑轨,所述第一电动伸缩杆固定端与所述水槽安装腔后端内壁固定连接,所述第一电动伸缩杆伸缩端与所述监视水槽后端连接;
竖直连接杆,所述竖直连接杆上端与水槽安装腔上端后部固定连接;
水平安装板,所述竖直连接杆下端与水平安装板上端固定连接,所述水平安装板上设有竖直通孔;
转动轴承,设置在所述竖直通孔内,所述转动轴承外圈与竖直通孔内壁固定连接;
电机,固定连接在水槽安装腔上端后部,所述电机的输出轴竖直朝下;
第二电动伸缩杆,竖直设置,所述第二电动伸缩杆上部的固定端上端与电机输出轴固定连接,所述第二电动伸缩杆固定端外壁与所述转动轴承内圈固定连接;
安装柱,竖直设置,所述安装柱上端与第二电动伸缩杆下部的伸缩端连接;
喷头,设置在监视水槽内侧上端;
第五水管,设置在装置本体上,所述第五水管一端与外接清水源可拆卸连接,所述第五水管另一端通过软管与喷头连接,所述第五水管上连接有第三水泵;
烘干器,设置在水槽安装腔后端内壁,且位于第一电动伸缩杆上方;
位置检测传感器,设置在水槽安装腔上端;
所述第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、电机、烘干器、第三水泵、位置检测传感器分别与控制装置电连接。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明工作流程图。
图3为本发明电路图。
图4为本发明自动清洗装置的一种实施例的结构示意图。
图中:1、装置本体;11、柜机;12、水槽安装腔;2、采样装置;21、第一水管;22、第二水管;3、监视水槽;4、照相机;5、照明灯;6、投饵器;7、水质监视器;71、温度传感器;8、显示器;9、电源开关;10、自动清洗装置;101、滑轨;102、滑块;103、第一电动伸缩杆;104、竖直连接杆;105、水平安装板;106、转动轴承;107、电机;108、第二电动伸缩杆;109、喷头;110、挡块;111、安装柱;112、烘干器;113、第一毛刷;114、第二毛刷;r1、第一电阻;r2、第二电阻;r3、第三电阻;r4、第四电阻;r5、第五电阻;r6、第六电阻;r7、第七电阻;c1、第一电容;c2、第二电容;c3、第三电容;c4、第四电容;u1、运算放大器;u2、比较器;q1、第一晶体三极管;q2、第二晶体三极管;q3、第三晶体三极管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1-4所示,本发明实施例提供了一种水质综合毒性自动检测预警装置,包括装置本体1,所述装置本体1内设有采样装置2、监视水槽3、照相机4、照明灯5、投饵器6、水质监视器7、控制装置,所述照相机4、照明灯5、投饵器6均位于监视水槽3上方,所述监视水槽3内放置监测鱼类(监测鱼类的数量可根据需要选择,如选择12条);上述照明灯用于照亮监视水槽,便于照相机拍摄图像,优选的,所述照相机为cmos彩色相机或ccd彩色相机,如为cmos彩色130万像素,所述监测鱼类为青鳉鱼,青鳉鱼为国际上公认的生物毒性实验用鱼。
所述水质监视器7进水端通过第一水管21与采样装置2出水端连接,所述监视水槽3进水端通过第二水管22与采样装置2出水端连接,所述采样装置2进水端通过进水管与待检测水源连接;优选的,采样装置2可为现有采样装置2,水质监视器7可为现有水质监视器7(如现有监视ph、溶解氧、浊度、氨氮、toc、总磷、总氮等参数的水质监视器7);优选的,如图1所示,所述采样装置2设置在柜机11内底部,所述第一水管21和第二水管22、进水管上均连接有第一水泵和第一电磁阀,所述第一水泵和第一电磁阀(通过控制第一水泵和第一电磁阀调节进水流量)分别与控制装置电连接,水槽上设有水槽排水管,所述水槽排水管上设有第五电磁阀(本发明中电磁阀均为可控制流量的电磁阀),该结构简单、且便于实现自动采样。
所述控制装置表面设有显示器8,所述控制装置分别与采样装置2、照相机、照明灯5、投饵器6、水质监视器7、显示器8电连接。
优选的,所述装置本体1包括柜机11、与柜机11铰接并用于控制柜机11开闭的机门(优选的,机门对应显示器和电源开关对应设有开口,机门为现有,图中未示出),所述采样装置2、监视水槽3、照相机4、照明灯5、投饵器6、水质监视器7、控制装置均设置在所述柜机内;通过设置机门便于打开柜机11来更换鱼类以及对相关部件进行检查、更换。
优选的,所述控制装置包括:控制盒,所述控制盒内设有工控机,所述控制盒表面设置电源开关9和显示器8,所述显示器8为触控式液晶显示屏(可通过在触控式液晶显示屏上操作控制工控机工作,如设置工作参数);优选的,工控机的型号为:cpu:atom-z530,os:windowsxpproemdeded。
所述采样装置2、照相机4、照明灯5、投饵器6、水质监视器7、触控式显示屏、电源开关9分别与所述工控机电连接,所述工控机还与远程监控中心通信连接(如可通过局域网实现远程监控)。
如图2所示,所述照相机4采集监视水槽3内监测鱼类的影像并将其传输给工控机,可通过控制装置控制照相机4的拍摄间隔(如每秒种进行n回),所述工控机根据所述影像判断监控鱼类的活动量(如活动量正常或活动量异常,活动量异常如活动量减半和活动量停止等不同状态),当活动量异常时,所述工控机进行报警(具体可如:照相机的测定每秒种进行n回,照相机将测定影像传输至工控机,工控机对测定影像进行分析处理,工控机计算出预设间隔(如3分钟、1小时)的移动平均值并用图标表示,同时进行分析,与24小时的平均值对比,当3分钟的移动平均值低于其的50%时发送注意信号,低于30%时发送异常警报(设定也可更改);工控机将活动量、图像、状态变化保存,编上时间日期,可作为记录参照,图像可定时注意到异常并被保存,工控机控制显示器显示影像对应的相关信息);优选的,所述装置本体1表面设有第一报警器,所述第一报警器与工控机电连接,可通过连接在装置本体1上的第一报警器报警以及通过显示器显示报警信息,以及控制装置将报警信息传输给远程监控中心来报警,优选的,当活动量异常时,控制装置进行再检测分析确认后再报警。
本发明可用于家庭、工厂水道水的来源以及河川水源的安全检测,如可用于:1、地表水连续监测:包括水源地取水预警监测,自来水供水预警监测,水库预警监测;2、工厂水连续监测3、专用水道,地下水的连续监测;4、食品、医疗用水监测,其中待监测水源需要能够看得见青鳉鱼(浊度100以下)。
本发明通过监测仪器24小时自动监控鱼类,观察测量水槽中鱼的活动量,当他们出现迟钝或停止活动时各自会给予不同程度的警告。本发明采用了最新的图像数理及it技术,利用生物测定技术来对水质进行连续监测的装置,监测单元选用了国际上公认的生物毒性实验用鱼=青鳉鱼。本发明实现了小型化省空间的设计,运行费用低廉,可以在高浊度的水中使用;可以实现“进水检查”、确立“可追溯性”、甚至可以作为“危机管理对策”早期发现水质的异常,是一款非常优秀的风险管理装置。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:本发明使用时,控制装置控制采样装置2工作进行采样,采样装置2将其采样的待检测水源通过第一水管21输送给水质监视器7,通过水质监视器7对待检测水源进行检测;采样装置2将其采样的待检测水源通过第二水管22输送给监视水槽3,在监视水槽3中放入若干监测鱼类,然后控制装置控制照相机4工作,照相机4采集监视水槽3内监测鱼类的影像并将其传输给工控机,所述工控机根据所述影像判断监控鱼类的活动量,当活动量异常时,进行报警;
上述技术方案采用水质监视器检测和利用生物测定双重监测方式连续对待检测水源进行检测,通过水质监视器7监视待检测水源的相关参数和通过监测鱼类进行毒性检测(判断),具有检测效果好的优点;且本发明自动检测,检测方便。
在一个实施例中,所述水质监视器7内设有监测传感器,所述监测传感器包括:第一温度传感器71、ph值传感器、氨氮传感器、磷酸盐传感器和浊度传感器等水质参数检测传感器,所述第一温度传感器71、ph值传感器、氨氮传感器、磷酸盐传感器和浊度传感器等水质参数检测传感器分别与工控机电连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:水质监视器7通过第一温度传感器71、ph值传感器、氨氮传感器、磷酸盐传感器和浊度传感器监测对应的参数值并将其传输给控制装置,控制装置对应设有参数标准值,当对应的参数超过对应的标准值时,控制装置控制第二报警器进行报警,并将报警信息通过显示器8进行显示,上述技术方案便于本发明监视上述多种参数,检测效果好。
在一个实施例中,所述监视水槽3内设置第二温度传感器;
所述装置本体1内还设有电加热器,所述电加热器进水端通过第三水管与采样装置2出水端连接,所述电加热器出水端通过第四水管与监视水槽3进水端连接,所述第三水管、第四水管上均连接有第二水泵和第二电磁阀,所述第二水泵和第二电磁阀分别与控制装置电连接;
当第二温度传感器检测的温度小于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀开始工作、并控制第二水管22上的第一水泵和第一电磁阀停止工作;
当第二温度传感器检测的温度大于等于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀停止工作,并控制第二水管22上的第一水泵和第一电磁阀开始工作。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:上述技术方案中,当第二温度传感器检测的温度小于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀开始工作(优选的,当电加热器加热温度达到预设值时,控制器才控制第四水管上的第二水泵和第二电磁阀开始工作)、并控制第二水管22上的第一水泵和第一电磁阀停止工作,保证监视水槽内温度适宜,适合监测鱼类生存,避免待检测水源温度过低影响监视鱼类的存活;当第二温度传感器71检测的温度大于等于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀停止工作,并控制第二水管22上的第一水泵和第一电磁阀开始工作。
在一个实施例中,该实施例可在上述设置加热器的实施例的基础上设置,所述装置本体1内还设有冷却器,所述冷却器进水端通过第六水管与采样装置2出水端连接,所述冷却器出水端通过第七水管与监视水槽3进水端连接,所述第六水管、第七水管上均连接有第四水泵和第四电磁阀,所述第五水泵和第四电磁阀分别与控制装置电连接。优选的,采样装置2出水口上通过四通接头连接第六水管和第三水管和第一水管;该实施例中,当第二温度传感器71检测的温度大于第二预设标准值(第二预设标准值大于第一预设标准值)时,所述控制装置控制冷却器以及第四水泵和第三电磁阀开始工作(优选的,当冷却器将水冷却温度达到预设值时,控制器才控制第七水管上的第四水泵和第三电磁阀开始工作),并控制第二水管22上的第一水泵和第一电磁阀、加热器、各第二水泵和第二电磁阀停止工作,避免监视水槽3内温度过高影响监视鱼类的存活。
在一个实施例中,所述照相机4设有第三温度传感器,所述第三温度传感器通过温度控制电路与工控机连接;
所述温度控制电路包括:
第三晶体三极管q3,所述第三晶体三极管q3基极与第三温度传感器连接以及与第三电阻r3一端连接,所述第三晶体三极管q3发射极接地;
第二电容c2,一端与第三电阻r3另一端连接,另一端与第一电源vcc连接;
第一电阻r1,第一端与第一电源vcc连接,第二端与第三晶体三极管q3集电极连接;
第四电阻r4,第一端与第三晶体三极管q3发射极连接;
第一电容c1,一端与第一电阻r1第二端连接;
比较器u2,反相输入端与第四电阻r4第二端连接,同相输入端与第一电容c1另一端连接;
第五电阻r5,第一端接地,第二端与比较器u2输出端连接;
第六电阻r6,一端与比较器u2输出端连接,另一端连接第三电容c3一端;
第二晶体三极管q2,集电极与第三电容c3另一端连接,发射极连接第一电源vcc,基极连接工控机;
第一晶体三极管q1,基极与比较器u2输出端连接,发射极与第五电阻r5第一端连接,集电极与第二晶体三极管q2基极连接以及与工控机连接;
所述显示器8上设有亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器,所述亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器分别与工控机电连接,所述工控机根据亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器的感应信息自动调节显示器8的亮度;
所述亮度传感器与运算放大器u1的同相输入端连接,所述环境光感应传感器与运算放大器u1的反相输入端连接,所述运算放大器u1的反相输入端与输出端之间并联有第四电容c4,所述运算放大器u1的反相输入端与输出端之间还并联有第七电阻,所述运算放大器u1的输出端与工控机连接,工控机根据运算放大器u1的输出端的输出信息调整显示器连接的电源的驱动电压(可采用以下结构,所述工控机的输出端连接可变电阻器输入端,所述可变电阻器输出端连接(电源用)转换芯片输入端,所述转换芯片输出端与显示器(8)的电源输入端连接,实现输出电源至显示器电源输入端的电压可调)。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:控制装置控制第三温度传感器实时采集照相机4内的温度值,经过第三晶体三极管q3对信号进行放大处理,第三电阻r3为第三晶体三极管q3提供偏置电压,使第三晶体三极管q3持续放大,如果检测到的温度值比电压标准值v大,表示照相机发生过温,则比较器u2输出高电平至第一晶体三极管q1,第一晶体三极管q1导通,与第一晶体三极管q1集电极连接的第二晶体三极管q2基极电压被拉至低电平,第二晶体三极管q2导通,第六电阻r6为第一晶体三极管q1提供基极电流,使第一晶体三极管q1持续导通,第一晶体三极管q1发送信号给工控机,控制装置控制照相机4停止工作;
红外传感器用于感应装置本体1所在区域内是否有人员靠近,当红外传感器检测到装置本体1所在区域内无人时,工控机降低显示器8的亮度,达到节能省电的目的,当红外传感器检测到装置本体1所在区域内有人时,所述亮度传感器用于检测显示器8的当前显示亮度信息并将其传输给工控机,环境光感应传感器感应显示器8所在区域环境光亮度信息并将其传输给工控机,所述工控机根据亮度传感器亮度信息、环境光感应传感器亮度信息自动调节显示器8的亮度,使得显示器8的亮度与环境光亮度相适应,便于相关人员看清显示器8。
在一个实施例中,所述监视水槽3内设置自动清洗装置10,所述自动清洗装置10与控制装置电连接。设置自动清洗装置10便于自动清洗监视水槽3。
在一个实施例中,如图4所示,图4仅仅为装置本体设置监视水槽部分的局部左视示意图,所述装置本体1内设有水槽安装腔12,所述水槽安装腔12靠近机门的一侧开口,所述监视水槽3安装在水槽安装腔12内底端,所述照相机4、照明灯5、投饵器6均设置在水槽安装腔12顶端前部;
所述监视水槽3为上端开口的中空圆柱状结构,所述第二水管22通过软管与监视水槽3进水端连接,所述装置本体1上还设置水槽排水管,所述水槽排水管与监视水槽3的排水口(可设置在监视水槽下端,便于排水)通过软管(优选的,可采用可伸缩软管)连接,用于将清洗后污水排出装置主体外;
所述自动清洗装置10包括:
两个滑轨101,所述两个滑轨101相互平行的设置在所述水槽安装腔12底端,所述滑轨101沿前后方向水平设置;优选的,所述滑轨101两端均设置挡块110。
两个滑块102,设置在监视水槽3底端,所述两个滑块102分别滑动连接在两个滑轨101内;
第一电动伸缩杆103,设置在所述水槽安装腔12后端下部,所述第一电动伸缩杆103平行于滑轨101,所述第一电动伸缩杆103固定端与所述水槽安装腔12后端内壁固定连接,所述第一电动伸缩杆103伸缩端与所述监视水槽3后端连接;
竖直连接杆104,所述竖直连接杆104上端与水槽安装腔12上端后部固定连接;
水平安装板105,所述竖直连接杆104下端与水平安装板105上端固定连接,所述水平安装板105上设有竖直通孔;
转动轴承106,设置在所述竖直通孔内,所述转动轴承106外圈与竖直通孔内壁固定连接;
电机107,固定连接在水槽安装腔12上端后部,所述电机107的输出轴竖直朝下;
第二电动伸缩杆108,竖直设置,所述第二电动伸缩杆108上部的固定端上端与电机107输出轴固定连接(也可通过联轴器连接),所述第二电动伸缩杆108固定端外壁与所述转动轴承106内圈固定连接;
安装柱111,竖直设置,所述安装柱111上端与第二电动伸缩杆108下部的伸缩端连接;
喷头109,设置在监视水槽3内侧上端;
第五水管,设置在装置本体1上,所述第五水管一端与外接清水源可拆卸连接,所述第五水管另一端通过软管与喷头109连接,所述第五水管上连接有第三水泵,可在第五水管上设置与控制装置连接的电磁阀;
烘干器112,设置在水槽安装腔12后端内壁,且位于第一电动伸缩杆上方;
位置检测传感器,设置在水槽安装腔上端;
所述第一电动伸缩杆103、第二电动伸缩杆108、电机107、烘干器112、第三水泵、位置检测传感器分别与控制装置电连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:位置检测传感器用于检测监视水槽的位置信息,并将其传输给控制装置,便于控制装置准确控制监视水槽的移动;
当不需要清洗监视水槽3时,监视水槽3位于水槽安装腔12前部;
当需要清洗监视水槽3时,使用者操作控制装置(工控机),使得工控机控制第一电动伸缩杆103工作,带动监视水槽3滑动至水槽安装腔12后部,使得监视水槽3位于安装柱正下方,然后工控机控制第二电动伸缩杆108向下运动使得第一毛刷113和第二毛刷114位于监视水槽3内部,然后工控机控制电机107工作,电机107转动带动第一毛刷113和第二毛刷114转动,对监视水槽3内部进行清洗,同时工控机控制第三水泵工作通过喷头109喷洒清水清洗水槽,清洗完毕后控制装置控制烘干器112工作,对毛刷进行烘干,避免毛刷在封闭环境中长时间潮湿影响装置主体内环境;第一电动伸缩杆工作时,位置检测传感器检测监视水槽的位置信息,并将其传输给控制装置,便于控制装置准确控制监视水槽的移动,便于准确清洗,以及便于水槽准确移动至照相机正下方,便于检测。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种水质综合毒性自动检测预警装置,包括装置本体(1),其特征在于,
所述装置本体(1)内设有采样装置(2)、监视水槽(3)、照相机(4)、照明灯(5)、投饵器(6)、水质监视器(7)、控制装置,所述照相机(4)、照明灯(5)、投饵器(6)均位于监视水槽(3)上方,所述监视水槽(3)内放置监测鱼类;
所述水质监视器(7)进水端通过第一水管(21)与采样装置(2)出水端连接,所述监视水槽(3)进水端通过第二水管(22)与采样装置(2)出水端连接,所述采样装置(2)进水端通过进水管与待检测水源连接;
所述控制装置表面设有显示器(8),所述控制装置分别与采样装置(2)、照相机(4)、照明灯(5)、投饵器(6)、水质监视器(7)、显示器(8)电连接。
2.根据权利要求1所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,
所述装置本体(1)包括柜机(11)、与柜机(11)铰接并用于控制柜机(11)开闭的机门,所述采样装置(2)、监视水槽(3)、照相机(4)、照明灯(5)、投饵器(6)、水质监视器(7)、控制装置均设置在所述柜机(11)内;
所述采样装置(2)设置在柜机(11)内底部,所述第一水管(21)和第二水管(22)、进水管上均连接有第一水泵和第一电磁阀,所述第一水泵和第一电磁阀分别与控制装置电连接。
3.根据权利要求1所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,
所述相机为cmos彩色相机或ccd彩色相机,所述监测鱼类为青鳉鱼。
4.根据权利要求1所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,
所述控制装置包括:控制盒,所述控制盒内设有工控机,所述控制盒表面设置电源开关(9)和显示器(8),所述显示器(8)为触控式液晶显示屏;
所述采样装置(2)、照相机(4)、照明灯(5)、投饵器(6)、水质监视器(7)、触控式显示屏、电源开关(9)分别与所述工控机电连接,所述工控机还与远程监控中心通信连接。
5.根据权利要求4所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,所述装置本体(1)表面设有第一报警器,所述第一报警器与工控机电连接,所述照相机(4)采集监视水槽(3)内监测鱼类的影像并将其传输给工控机,所述工控机根据所述影像判断监控鱼类的活动量,当活动量异常时,所述工控机控制第一报警器报警。
6.根据权利要求5所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,所述装置本体(1)表面设有第二报警器,所述水质监视器(7)内设有监测传感器,所述监测传感器包括:第一温度传感器(71)、ph值传感器、氨氮传感器、磷酸盐传感器和浊度传感器,所述第一温度传感器(71)、ph值传感器、氨氮传感器、磷酸盐传感器和浊度传感器、第二报警器分别与工控机电连接。
7.根据权利要求2所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,
所述监视水槽(3)内设置第二温度传感器(71);
所述装置本体(1)内还设有电加热器,所述电加热器进水端通过第三水管与采样装置(2)出水端连接,所述电加热器出水端通过第四水管与监视水槽(3)进水端连接,所述第三水管、第四水管上均连接有第二水泵和第二电磁阀,所述第二水泵和第二电磁阀分别与控制装置电连接;
当第二温度传感器(71)检测的温度小于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀开始工作、并控制第二水管(22)上的第一水泵和第一电磁阀停止工作;
当第二温度传感器(71)检测的温度大于等于第一预设标准值,所述控制装置控制电加热器以及各第二水泵和第二电磁阀停止工作,并控制第二水管(22)上的第一水泵和第一电磁阀开始工作。
8.根据权利要求4所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,
所述照相机(4)设有第三温度传感器,所述第三温度传感器通过温度控制电路与工控机连接;
所述温度控制电路包括:
第三晶体三极管(q3),所述第三晶体三极管(q3)基极与第三温度传感器连接以及与第三电阻(r3)一端连接,所述第三晶体三极管(q3)发射极接地;
第二电容(c2),一端与第三电阻(r3)另一端连接,另一端与第一电源连接;
第一电阻(r1),第一端与第一电源连接,第二端与第三晶体三极管(q3)集电极连接;
第四电阻(r4),第一端与第三晶体三极管(q3)发射极连接;
第一电容(c1),一端与第一电阻(r1)第二端连接;
比较器(u2),反相输入端与第四电阻(r4)第二端连接,同相输入端与第一电容(c1)另一端连接;
第五电阻(r5),第一端接地,第二端与比较器(u2)输出端连接;
第六电阻(r6),一端与比较器(u2)输出端连接,另一端连接第三电容(c3)一端;
第二晶体三极管(q2),集电极与第三电容(c3)另一端连接,发射极连接第一电源,基极连接工控机;
第一晶体三极管(q1),基极与比较器(u2)输出端连接,发射极与第五电阻(r5)第一端连接,集电极与第二晶体三极管(q2)基极连接以及与工控机连接;
所述显示器(8)上设有亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器,所述亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器分别与工控机电连接,所述工控机根据亮度传感器、环境光感应传感器和人体红外传感器的感应信息自动调节显示器(8)的亮度;
所述亮度传感器与运算放大器(u1)的同相输入端连接,所述环境光感应传感器与运算放大器(u1)的反相输入端连接,所述运算放大器(u1)的反相输入端与输出端之间并联有第四电容(c4),所述运算放大器(u1)的反相输入端与输出端之间还并联有第七电阻(r7),所述运算放大器(u1)的输出端与工控机连接。
9.根据权利要求2所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,
所述监视水槽(3)内设置自动清洗装置(10),所述自动清洗装置(10)与控制装置电连接。
10.根据权利要求9所述的水质综合毒性自动检测预警装置,其特征在于,
所述装置本体(1)内设有水槽安装腔(12),所述水槽安装腔(12)靠近机门的一侧开口,所述监视水槽(3)安装在水槽安装腔(12)内底端,所述照相机(4)、照明灯(5)、投饵器(6)均设置在水槽安装腔(12)顶端前部;
所述监视水槽(3)为上端开口的中空圆柱状结构,所述第二水管(22)通过软管与监视水槽(3)进水端连接,所述装置本体(1)上还设置水槽排水管,所述水槽排水管与监视水槽(3)的排水口通过软管连接;
所述自动清洗装置(10)包括:
两个滑轨(101),所述两个滑轨(101)相互平行的设置在所述水槽安装腔(12)底端,所述滑轨(101)沿前后方向水平设置;
两个滑块(102),设置在监视水槽(3)底端,所述两个滑块(102)分别滑动连接在两个滑轨(101)内;
第一电动伸缩杆(103),设置在所述水槽安装腔(12)后端下部,所述第一电动伸缩杆(103)平行于滑轨(101),所述第一电动伸缩杆(103)固定端与所述水槽安装腔(12)后端内壁固定连接,所述第一电动伸缩杆(103)伸缩端与所述监视水槽(3)后端连接;
竖直连接杆(104),所述竖直连接杆(104)上端与水槽安装腔(12)上端后部固定连接;
水平安装板(105),所述竖直连接杆(104)下端与水平安装板(105)上端固定连接,所述水平安装板(105)上设有竖直通孔;
转动轴承(106),设置在所述竖直通孔内,所述转动轴承(106)外圈与竖直通孔内壁固定连接;
电机(107),固定连接在水槽安装腔(12)上端后部,所述电机(107)的输出轴竖直朝下;
第二电动伸缩杆(108),竖直设置,所述第二电动伸缩杆(108)上部的固定端上端与电机(107)输出轴固定连接,所述第二电动伸缩杆(108)固定端外壁与所述转动轴承(106)内圈固定连接;
安装柱(111),竖直设置,所述安装柱(111)上端与第二电动伸缩杆(108)下部的伸缩端连接;
喷头(109),设置在监视水槽(3)内侧上端;
第五水管,设置在装置本体(1)上,所述第五水管一端与外接清水源可拆卸连接,所述第五水管另一端通过软管与喷头(109)连接,所述第五水管上连接有第三水泵;
烘干器(112),设置在水槽安装腔(12)后端内壁,且位于第一电动伸缩杆(103)上方;
位置检测传感器,设置在水槽安装腔(12)上端;
所述第一电动伸缩杆(103)、第二电动伸缩杆(108)、电机(107)、烘干器(112)、第三水泵、位置检测传感器分别与控制装置电连接。
技术总结