基于物联网的河道监测及水质取样系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的河道监测及水质取样系统，它主要包括支架、取样装置、输送装置和控制器，支架包括横梁和竖梁，输送装置设置在支架内部，取样装置设置在横梁的右端。取样装置主要包括电动葫芦、取样杯和取水篮，输送装置主要包括第一周转机构、输送带和第二周转机构。第一周转机构设置在横梁的右端，输送带主要包括上输送带、下输送带和皮带支承辊，横梁的上方还设置有太阳能电池板，竖梁中间铰接设置有两个存储板，存储板内侧设置有多个存储槽。本发明专利技术通过控制器可以与远程控制端连接，实现远程控制取样，也可以通过设定的程序实现定时自动水质取样，不受时间限制且节省了人力。

River monitoring and water quality sampling system based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的河道监测及水质取样系统
本专利技术涉及一种基于物联网的河道监测及水质取样系统。
技术介绍
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、工业监测、环境监测等多个领域。为了检测某一水系的水质情况以及对人类的生活生产产生的影响，需要在宏观上获取足够具有代表性的环境信息，其中不仅河流监控位置要全面，监控的时间点也要能够覆盖足够长的时间，例如某些企业会在夜晚某段时间集中排污，如果单纯在白天取样或者夜晚取样的频率不足都有可能使得到的取样结果不准确。现有的水质取样方法多为检测人员在取样点取样，依靠人工取样虽然能够保证取样的准确性，但是如果想要实现全天候、定时间间隔的取样则需要布置大量的人力。因此有必要设计一种河道检测和水质取样系统，能够实现远程控制取样以及全天候自动取样，实现对河道水质的全时段监控。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，专利技术了一种能够自动在不同时间段进行水质取样并将样品按照取样顺序保存起来的河道监测及水质取样系统。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的河道监测及水质取样系统，它主要包括支架、取样装置、输送装置和控制器，所述支架包括横梁和竖梁，所述输送装置设置在所述支架内部，所述取样装置设置在所述横梁的右端。所述取样装置主要包括电动葫芦、取样杯和取水篮，所述电动葫芦设置在所述横梁的上方且与所述控制器连接，所述取水篮通过钢丝绳与所述电动葫芦连接，所述取水篮左侧设置有开口，且所述取水篮内部底面上设置有吸附磁铁，所述取样杯底部固定设置有铁片。所述输送装置主要包括第一周转机构、输送带和第二周转机构。所述第一周转机构设置在所述横梁的右端，主要包括第一滚珠丝杠、旋转气缸、第一伸缩气缸和第一气动夹爪，所述第一滚珠丝杠的第一驱动电机设置在所述横梁的上方且与所述控制器连接，所述第一滚珠丝杠的丝杠竖直设置在所述横梁的内部且所述第一滚珠丝杠的丝杠螺母上设置有第一支撑板，所述旋转气缸固定设置在所述第一支撑板上，所述第一伸缩气缸固定设置在所述旋转气缸的旋转轴上，所述第一气动夹爪固定设置在所述第一伸缩气缸的活塞杆上。所述输送带设置在所述横梁内部且主要包括上输送带、下输送带和皮带支承辊，所述皮带支承辊主要包括支撑架和转辊，所述转辊具有两个且上下设置在所述上输送带和下输送带的内部，所述皮带支承辊具有多个且分布在所述横梁内部，所述上输送带和所述下输送带右端的转辊分别驱动连接有上输送带电机和下输送带电机。所述第二周转机构主要包括第二滚珠丝杠、伺服电机、第二伸缩气缸和第二气动夹爪，所述第二滚珠丝杠的第二驱动电机设置在所述竖梁的上方，所述第二滚珠丝杠的丝杠竖直设置在所述竖梁内部且所述第二滚珠丝杠的丝杠螺母上设置有第二支撑板，所述伺服电机固定设置在所述第二支撑板上，所述第二伸缩气缸通过转轴可旋转的设置在所述第二支撑板上，所述伺服电机通过同步轮驱动所述第二伸缩气缸旋转，所述第二气动夹爪固定设置在所述第二伸缩气缸的活塞杆上。所述横梁的上方还设置有太阳能电池板且所述太阳能电池板的右端延伸到所述取样装置的上方。所述竖梁中间铰接设置有两个存储板，所述存储板内侧设置有多个存储槽，所述存储板包括放置盛水的取样杯的第一存储板和放置空的取样杯的第二存储板。所述竖梁下端设置有底座，所述底座内设置有蓄电池和气源，所述底座上方设置有所述控制器。在所述竖梁的内部竖直设置有多个第一霍尔传感器，在所述第二支撑板的后方设置有第一定位磁铁，所述第一霍尔传感器与所述控制器连接。所述输送装置两端设置有激光传感器，其中第一激光传感器设置在所述下输送带右端的支撑架上，第二激光传感器设置在上输送带左端上方的横梁内壁上，所述激光传感器与所述控制器连接。在所述横梁的右端内壁上设置有第四和第五霍尔传感器，在所述第一支撑板的后方设置有第二定位磁铁。在所述第二伸缩气缸的下方设置有第三定位磁铁，在所述第二支撑板上分布有多个第六霍尔传感器。进一步的，所述横梁的右端设置有导向块，所述导向块上设置有导向槽，所述导向槽内设置有第二霍尔传感器和第三霍尔传感器。所述取水篮的后侧设置有导向轨，所述导向轨上设置有第二定位磁铁，在所述横梁的右端端面处设置有第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁设置在所述所述横梁的上方右侧端面上，所述第二电磁铁设置在所述第一电磁铁的下方，且所述第二电磁铁通过固定杆在所述横梁内部。进一步的，所述横梁的前侧固定设置有超声波水位计，所述超声波水位计与所述控制器连接。进一步的，所述竖梁上设置有摄像头，所述摄像头与所述控制器连接。在所述第一存储板和所述第二存储板之间设置有防盗锁。在所述第一存储板的侧面竖壁上设置有第七霍尔传感器，在所述第七霍尔传感器正对的所述第二存储板的侧面竖壁上设置有防盗磁铁，所述第七霍尔传感器与所述控制器连接。进一步的，在所述第一存储板的存储槽上设置有可拆卸的托盒。所述托盒主要包括外壳、取样杯放置机构、显示屏和控制模块，所述存储槽上设置有放置槽，所述托盒放置在所述放置槽内，所述外壳两侧上方设置有把手，所述外壳两侧下方设置有凸出的滑块，在所述外壳下方的存储槽内壁上设置有旋转挡块，旋转所述旋转挡块时，所述旋转挡块能够挡住所述外壳下端。所述取样杯放置机构具有多个且设置在所述外壳上方的升降槽内，所述取样杯放置机构主要包括托盘、支撑弹簧和触点开关，所述触点开关设置在所述托盘下方的升降槽底部且所述触点开关与所述控制模块连接。所述托盘通过多个升降杆可上下移动的设置在所述升降槽内，所述托盘为圆形且所述托盘边缘设置有阶梯断面，所述支撑弹簧套设在所述升降杆外侧并支撑在所述托盘和所述升降槽底面之间。在所述托盘的上表面上设置有第二吸附磁铁。每个所述取样杯放置机构前方的外壳侧壁上均设置有一个所述显示屏，所述显示屏与所述控制模块连接，所述控制模块中设置有计时模块，所述外壳内设置有锂电池，所述锂电池与所述显示屏连接。进一步的，所述存储槽后方侧壁上设置有电源插口，所述外壳后方设置有充电插头，所述充电插头与所述锂电池连接，所述锂电池为可充电电池且所述锂电池与所述控制模块连接，所述充电插头与所述蓄电池连接。进一步的，所述托盘的边缘具有多个引流缺口，在所述升降槽底部外侧设置有环形的储水槽，在所述升降槽后方的外壳上设置有泄水孔。进一步的，所述取样杯的杯体具有圆柱部和设置在所述圆柱部上方的圆锥部，所述圆锥部上方设置有杯口，所述杯口处设置有杯盖，所述杯盖通过旋转轴可旋转的设置在所述杯口处，且所述杯盖的旋转轴与所述杯口之间设置有扭簧，所述圆锥部内部设置有挡杆。所述杯盖外侧边缘设置有橡胶圈。在所述托盘上方的存储槽上固定设置有多个压盖气缸，所述压盖气缸的活塞杆上设置有水平的压板，所述压盖气缸连接有气源和电磁阀且所述电磁阀与所述控制器连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过控制器可以与远程控制端连接，实现远程控制取样，也可以通过设定的程序实现定时自动水质取样，不受时间限制且节省了人力，本专利技术的输送装置能够将取得的样本输送到存储槽中进行存储，方便后续检验。托盒上的控制模块能够记录取样时间，托盒可以拆卸，方便取走样品。附图说明附图1为本专利技术的主视结构示意图；附图2为本专利技术的取样杯剖视结构示意图；附图3为本专利技术的局本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的河道监测及水质取样系统，其特征在于，它主要包括支架、取样装置、输送装置和控制器，所述支架包括横梁和竖梁，所述输送装置设置在所述支架内部，所述取样装置设置在所述横梁的右端；所述取样装置主要包括电动葫芦、取样杯和取水篮，所述电动葫芦设置在所述横梁的上方且与所述控制器连接，所述取水篮通过钢丝绳与所述电动葫芦连接，所述取水篮左侧设置有开口，且所述取水篮内部底面上设置有吸附磁铁，所述取样杯底部固定设置有铁片；所述输送装置主要包括第一周转机构、输送带和第二周转机构；所述第一周转机构设置在所述横梁的右端，主要包括第一滚珠丝杠、旋转气缸、第一伸缩气缸和第一气动夹爪，所述第一滚珠丝杠的第一驱动电机设置在所述横梁的上方且与所述控制器连接，所述第一滚珠丝杠的丝杠竖直设置在所述横梁的内部且所述第一滚珠丝杠的丝杠螺母上设置有第一支撑板，所述旋转气缸固定设置在所述第一支撑板上，所述第一伸缩气缸固定设置在所述旋转气缸的旋转轴上，所述第一气动夹爪固定设置在所述第一伸缩气缸的活塞杆上；所述输送带设置在所述横梁内部且主要包括上输送带、下输送带和皮带支承辊，所述皮带支承辊主要包括支撑架和转辊，所述转辊具有两个且上下设置在所述上输送带和下输送带的内部，所述皮带支承辊具有多个且分布在所述横梁内部，所述上输送带和所述下输送带右端的转辊分别驱动连接有上输送带电机和下输送带电机；所述第二周转机构主要包括第二滚珠丝杠、伺服电机、第二伸缩气缸和第二气动夹爪，所述第二滚珠丝杠的第二驱动电机设置在所述竖梁的上方，所述第二滚珠丝杠的丝杠竖直设置在所述竖梁内部且所述第二滚珠丝杠的丝杠螺母上设置有第二支撑板，所述伺服电机固定设置在所述第二支撑板上，所述第二伸缩气缸通过转轴可旋转的设置在所述第二支撑板上，所述伺服电机通过同步轮驱动所述第二伸缩气缸旋转，所述第二气动夹爪固定设置在所述第二伸缩气缸的活塞杆上；所述横梁的上方还设置有太阳能电池板且所述太阳能电池板的右端延伸到所述取样装置的上方；所述竖梁中间铰接设置有两个存储板，所述存储板内侧设置有多个存储槽，所述存储板包括放置盛水的取样杯的第一存储板和放置空的取样杯的第二存储板；所述竖梁下端设置有底座，所述底座内设置有蓄电池和气源，所述底座上方设置有所述控制器；在所述竖梁的内部竖直设置有多个第一霍尔传感器，在所述第二支撑板的后方设置有第一定位磁铁，所述第一霍尔传感器与所述控制器连接；所述输送装置两端设置有激光传感器，其中第一激光传感器设置在所述下输送带右端的支撑架上，第二激光传感器设置在上输送带左端上方的横梁内壁上，所述激光传感器与所述控制器连接；在所述横梁的右端内壁上设置有第四和第五霍尔传感器，在所述第一支撑板的后方设置有第二定位磁铁；在所述第二伸缩气缸的下方设置有第三定位磁铁，在所述第二支撑板上分布有多个第六霍尔传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的河道监测及水质取样系统，其特征在于，它主要包括支架、取样装置、输送装置和控制器，所述支架包括横梁和竖梁，所述输送装置设置在所述支架内部，所述取样装置设置在所述横梁的右端；所述取样装置主要包括电动葫芦、取样杯和取水篮，所述电动葫芦设置在所述横梁的上方且与所述控制器连接，所述取水篮通过钢丝绳与所述电动葫芦连接，所述取水篮左侧设置有开口，且所述取水篮内部底面上设置有吸附磁铁，所述取样杯底部固定设置有铁片；所述输送装置主要包括第一周转机构、输送带和第二周转机构；所述第一周转机构设置在所述横梁的右端，主要包括第一滚珠丝杠、旋转气缸、第一伸缩气缸和第一气动夹爪，所述第一滚珠丝杠的第一驱动电机设置在所述横梁的上方且与所述控制器连接，所述第一滚珠丝杠的丝杠竖直设置在所述横梁的内部且所述第一滚珠丝杠的丝杠螺母上设置有第一支撑板，所述旋转气缸固定设置在所述第一支撑板上，所述第一伸缩气缸固定设置在所述旋转气缸的旋转轴上，所述第一气动夹爪固定设置在所述第一伸缩气缸的活塞杆上；所述输送带设置在所述横梁内部且主要包括上输送带、下输送带和皮带支承辊，所述皮带支承辊主要包括支撑架和转辊，所述转辊具有两个且上下设置在所述上输送带和下输送带的内部，所述皮带支承辊具有多个且分布在所述横梁内部，所述上输送带和所述下输送带右端的转辊分别驱动连接有上输送带电机和下输送带电机；所述第二周转机构主要包括第二滚珠丝杠、伺服电机、第二伸缩气缸和第二气动夹爪，所述第二滚珠丝杠的第二驱动电机设置在所述竖梁的上方，所述第二滚珠丝杠的丝杠竖直设置在所述竖梁内部且所述第二滚珠丝杠的丝杠螺母上设置有第二支撑板，所述伺服电机固定设置在所述第二支撑板上，所述第二伸缩气缸通过转轴可旋转的设置在所述第二支撑板上，所述伺服电机通过同步轮驱动所述第二伸缩气缸旋转，所述第二气动夹爪固定设置在所述第二伸缩气缸的活塞杆上；所述横梁的上方还设置有太阳能电池板且所述太阳能电池板的右端延伸到所述取样装置的上方；所述竖梁中间铰接设置有两个存储板，所述存储板内侧设置有多个存储槽，所述存储板包括放置盛水的取样杯的第一存储板和放置空的取样杯的第二存储板；所述竖梁下端设置有底座，所述底座内设置有蓄电池和气源，所述底座上方设置有所述控制器；在所述竖梁的内部竖直设置有多个第一霍尔传感器，在所述第二支撑板的后方设置有第一定位磁铁，所述第一霍尔传感器与所述控制器连接；所述输送装置两端设置有激光传感器，其中第一激光传感器设置在所述下输送带右端的支撑架上，第二激光传感器设置在上输送带左端上方的横梁内壁上，所述激光传感器与所述控制器连接；在所述横梁的右端内壁上设置有第四和第五霍尔传感器，在所述第一支撑板的后方设置有第二定位磁铁；在所述第二伸缩气缸的下方设置有第三定位磁铁，在所述第二支撑板上分布有多个第六霍尔传感器。2.如权利要求1所述的基于物联网的河道监测及水质取样系统，其特征在于，所述横梁的右端设置有导向块，所述导向块上设置有导向槽，所述导向槽内设置有第二霍尔传感器和第三霍尔传感器；所述取水篮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱民，刘光明，
申请(专利权)人：潍坊高航机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37