申请/专利权人：嘉兴市爵拓科技有限公司

申请日：2018-11-08

公开（公告）日：2021-04-27

公开（公告）号：CN109470304B

主分类号：G01D21/02(20060101)

分类号：G01D21/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.27#授权;2019.04.09#实质审查的生效;2019.03.15#公开

摘要：本发明公开一种环境监测报警装置，包括连接有报警装置的控制平台，控制平台分别连接有空气监测模块和水质监测模块，水质监测模块包括水样采集装置和水样分析装置，水样采集装置包括至少两个放置在监测水源内的水样采集器，水样采集器分别通过传输水管与汇总水箱连接，汇总水箱上连接有水泵，水泵通过连接管连接有收集器。本发明可实现对监测环境的水质、空气质量进行实时监测，监测源头采集样数据精准性高，并将监测数据传输至控制平台，由控制平台处理后决策，根据决策结果进行报警。

主权项：1.环境监测报警装置，包括连接有报警装置400的控制平台100，所述的控制平台100分别连接有空气监测模块200和水质监测模块300，其特征在于：所述的水质监测模块300包括水样采集装置500和水样分析装置600，所述的水样采集装置500包括至少两个放置在监测水源内的水样采集器1，所述的水样采集器1分别通过传输水管2与汇总水箱3连接，所述的汇总水箱3上连接有水泵4，所述的水泵4通过连接管5连接有收集器6；所述的水样采集器1包括采集箱体101，采集箱体101下端固接有锥状的浮体102，所述的浮体102内设有空腔103，所述的采集箱体101表面均设通孔，采集箱体101内设有导流组件7；所述的导流组件7包括连接杆704，所述的连接杆704上均设有同轴的导流环702，所述的导流环702两侧面设有半球状的橡胶块703，所述的连接杆704端部设有把手701；所述的导流环702内设有绕环心环绕设置的导流板705，所述的导流板705与导流环702平面倾斜设置，所述的导流板705表面均设有半环状的金属环706。

全文数据：环境监测报警装置技术领域本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种环境监测报警装置。背景技术环境自动监测网络是环境质量科学表征的重要数据来源，其目的是获得高质量的环境监测数据，并由此推断整个环境现有的质量特征。环境自动监测网络除了拥有一般环境监测的要素外，自身还具备基站长期实时不间断监测、基站与实时数据平台数据同步对接、实时数据平台对海量数据自动分析统计等特点。针对环境自动监测网络独有的技术特点，研发异常值标识技术，将提升环境自动监测网络数据审核工作的科学性和逻辑性，极大提高了环境自动监测网络的数据质量，保证数据审核质量和效率，但是现有的环境自动监测过程中往往存在监测数据不精准的问题，特别是对监测源头采样过程中的采样数据精准性极易降低，导致整个监测数据精准性降低。发明内容本发明的目的在于提供一种环境监测报警装置，对监测环境的水质、空气质量进行实时监测，监测源头采集样数据精准性高，并将监测数据传输至控制平台，由控制平台处理后决策，根据决策结果进行报警。本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：环境监测报警装置，包括连接有报警装置的控制平台，控制平台分别连接有空气监测模块和水质监测模块，水质监测模块包括水样采集装置和水样分析装置，水样采集装置包括至少两个放置在监测水源内的水样采集器，水样采集器分别通过传输水管与汇总水箱连接，汇总水箱上连接有水泵，水泵通过连接管连接有收集器。水样采集装置可通过分别放置在不同位置的水样采集器四周的水体进行采集，扩大水样采集范围，提高水样采集数据精准性，水样采集通过控制平台控制水泵启动抽取水样采集器四周水体在汇总水箱汇总后集中在收集器保存，并将采集到的水样传输至水样分析装置进行水样分析。进一步的，空气监测模块包括无线通信模块，无线通信模块分别连接有信号处理部和GPS模块，信号处理部连接有气体传感器，气体传感器连接导气孔，导气孔设置于气管上，气管与气泵连接，气泵与三通阀连接，三通阀分别连接第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器连接第一进气口，第二过滤器连接第二进气口；本发明通过控制平台对空气监测模块和水质监测模块的数据进行采集，对数据处理后与控制平台内存储的数据阀值进行对比，决策是否到达报警程度进而控制报警装置，实现自动化监测并根据环境监测结果及时报警，水质监测模块中的水样采集装置可解决水样进水出现紊流及产生的数据精准性问题，有效保障水样采集数据精准，设计的空气监测模块将各部件精密匹配，设有两个气体进口可提高空气采集质量精准性提高，并对空气质量进行监测，将监测结果由无线通信技术传输至控制平台，实现实时对空气质量进行监测。进一步的，水样采集器包括采集箱体，采集箱体下端固接有锥状的浮体，浮体内设有空腔，采集箱体表面均设通孔，采集箱体内设有导流组件。浮体的设置可实现水样采集器在水中上下水深变化，对不同水深的水体进行水样采集中控制平台控制水泵启动后可实现对水样采集器四周的水体进行采集，水体通过采集箱体表面的通孔进入水样采集器内，但由于分别进入采集箱体的流速和进入方向不同会导致水体在采集箱体出现紊流现象，并且部分颗污染物受紊流影响会出现团聚或分散，影响水样采集的精准性，通过设置导流组件可对进入的水体进行导流，使水流在采集箱体内呈螺旋状向上水流，解决紊流现象同时有益于提高水样采集速度。进一步的，导流组件包括连接杆，连接杆上均设有同轴的导流环，导流环两侧面设有半球状的橡胶块，连接杆端部设有把手。导流组件可直接由人工握取把手插入或拔出采集箱体内，导流环可实现对进入的水体进行导流，使水流在采集箱体内呈螺旋状向上水流，解决水流紊流现象，橡胶块的设置可使导流组件与采集箱体内壁配合连接使其暂时固定于采集箱体箱壁上。进一步的，导流环内设有绕环心环绕设置的导流板，导流板与导流环平面倾斜设置，导流板表面均设有半环状的金属环。水体在进入采集箱体后受上述结构形状的导流环内的导流板影响形成螺旋向上的水流流动，同时水流在经过导流板表面时，金属环对流经水流产生切割作用使水流的流线更稳定并使水体中微粒物质的水溶性保持恒定，以防其在进水过程中水流流动影响及悬浮颗粒物数量变化使其挥发性和水中溶出性提高，导致水中溶解性污染物含量数据检测精准性降低，有效解决了在采集水样时水流紊动而导致水流侧向和垂直方向的混合，导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题。进一步的，收集器包括与连接管出水端连接的采集瓶，采集瓶底部连接有分样管，采集瓶放置于第一齿盘中心处，第一齿盘底面中心活动连接立柱，立柱底部连接有底盘，立柱中部水平连接有放样盘，放样盘上放置有至少两个分样瓶，分样瓶下方连接有传样管。收集器可对采集到的水体进行收集处理，采集到汇总的水体通过连接管进入采集瓶后由分样管传输至分样瓶中，可将采集的水样分量存放，可进行多批次检测。进一步的，第一齿盘侧方配合连接有第二齿盘，第二齿盘由电机驱动，所述电机安置于固定板上，固定板连接于第一齿盘与放样盘之间的立柱上。在对采集的水样分样过程中可通过电机驱动第二齿盘带动第一齿盘进行旋转，使分样管产生旋转可对放样盘上不同位置的分样瓶中注入采集水样，将采集的水样分量存放，可进行多批次检测。进一步的，控制平台包括计算机，计算机内存储有根据水样监测器获取的参数计算监测水源污染程度的规范公式，规范公式如下：式中，Ci为第i项污染物的浓度值，C0为第i项污染物的评价标准，Pi为第i项污染物的标准指数。水源污染程度为:P≤0.4，属清洁水体；P＝0.41～0.7，属轻度污染水体；P＝0.71～1，属中度污染水体；P＝1.1～2，属重度污染水体；P≥2，属严重污染水体。通过控制平台对空气监测模块和水质监测模块的数据进行采集，对数据处理后与控制平台内存储的数据阀值进行对比，决策是否到达报警程度进而控制报警装置，实现自动化监测并根据环境监测结果及时报警。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过控制平台对空气监测模块和水质监测模块的数据进行采集，对数据处理后与控制平台内存储的数据阀值进行对比，决策是否到达报警程度进而控制报警装置，实现自动化监测并根据环境监测结果及时报警，水质监测模块中的水样采集装置可解决水样进水出现紊流及产生的数据精准性问题，有效保障水样采集数据精准，设计的空气监测模块将各部件精密匹配，设有两个气体进口可提高空气采集质量精准性提高，并对空气质量进行监测，将监测结果由无线通信技术传输至控制平台，实现实时对空气质量进行监测。本发明通过上述技术方案提供一种环境监测报警装置，弥补了现有技术份不足，设计合理，结构简单。附图说明图1为本发明环境监测报警装置的示意图；图2为本发明的空气监测模块示意图；图3为水质监测模块示意图；图4为水样采集装置示意图；图5为水样采集器剖视图；图6为导流组件示意图；图7为导流环俯视图；图8为收集器示意图。附图标记说明：100-控制平台；200-空气监测模块；300-水质监测模块；400-报警装置；500-水样采集装置；600-水样分析装置；1-水样采集器；101-采集箱体；102-浮体；103-空腔；2-传输水管；3-汇总水箱；4-水泵；5-连接管；6-收集器；601-采集瓶；602-第一齿盘；603-分样管；604-第二齿盘；605-电机；606-固定板；607-分样瓶；608-放样盘；609-传样管；610-立柱；611-底盘；7-导流组件；701-把手；702-导流环；703-橡胶块；704-连接杆；705-导流板；706-金属环。具体实施方式以下结合实施例与附图对本发明作进一步详细描述：实施例1：如图1-8所示，环境监测报警装置，包括连接有报警装置400的控制平台100，控制平台100分别连接有空气监测模块200和水质监测模块300，水样采集装置500包括至少两个放置在监测水源内的水样采集器1，水样采集器1分别通过传输水管2与汇总水箱3连接，汇总水箱3上连接有水泵4，水泵4通过连接管5连接有收集器6。水样采集装置500可通过分别放置在不同位置的水样采集器1四周的水体进行采集，扩大水样采集范围，提高水样采集数据精准性，水样采集通过控制平台100控制水泵4启动抽取水样采集器1四周水体在汇总水箱3汇总后集中在收集器6保存，并将采集到的水样传输至水样分析装置600进行水样分析。空气监测模块200包括无线通信模块，无线通信模块分别连接有信号处理部和GPS模块，信号处理部连接有气体传感器，气体传感器连接导气孔，导气孔设置于气管上，气管与气泵连接，气泵与三通阀连接，三通阀分别连接第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器连接第一进气口，第二过滤器连接第二进气口；水质监测模块300包括水样采集装置500和水样分析装置600。本发明通过控制平台100对空气监测模块200和水质监测模块300的数据进行采集，对数据处理后与控制平台100内存储的数据阀值进行对比，决策是否到达报警程度进而控制报警装置400，实现自动化监测并根据环境监测结果及时报警，水质监测模块300中的水样采集装置500可解决水样进水出现紊流及产生的数据精准性问题，有效保障水样采集数据精准，设计的空气监测模块200将各部件精密匹配，设有两个气体进口可提高空气采集质量精准性提高，并对空气质量进行监测，将监测结果由无线通信技术传输至控制平台，实现实时对空气质量进行监测。水样采集器1包括采集箱体101，采集箱体101下端固接有锥状的浮体102，浮体102内设有空腔103，采集箱体101表面均设通孔，采集箱体101内设有导流组件7。浮体102的设置可实现水样采集器1在水中上下水深变化，对不同水深的水体进行水样采集中控制平台100控制水泵4启动后可实现对水样采集器1四周的水体进行采集，水体通过采集箱体101表面的通孔进入水样采集器1内，但由于分别进入采集箱体101的流速和进入方向不同会导致水体在采集箱体101出现紊流现象，并且部分颗污染物受紊流影响会出现团聚或分散，影响水样采集的精准性，通过设置导流组件7可对进入的水体进行导流，使水流在采集箱体101内呈螺旋状向上水流，解决紊流现象同时有益于提高水样采集速度。导流组件7包括连接杆704，连接杆704上均设有同轴的导流环702，导流环702两侧面设有半球状的橡胶块703，连接杆704端部设有把手701。导流组件7可直接由人工握取把手701插入或拔出采集箱体101内，导流环702可实现对进入的水体进行导流，使水流在采集箱体101内呈螺旋状向上水流，解决水流紊流现象，橡胶块703的设置可使导流组件7与采集箱体101内壁配合连接使其暂时固定于采集箱体101箱壁上。导流环702内设有绕环心环绕设置的导流板705，导流板705与导流环702平面倾斜设置，导流板705表面均设有半环状的金属环706。水体在进入采集箱体101后受上述结构形状的导流环702内的导流板705影响形成螺旋向上的水流流动，同时水流在经过导流板705表面时，金属环706对流经水流产生切割作用使水流的流线更稳定并使水体中微粒物质的水溶性保持恒定，以防其在进水过程中水流流动影响及悬浮颗粒物数量变化使其挥发性和水中溶出性提高，导致水中溶解性污染物含量数据检测精准性降低，有效解决了在采集水样时水流紊动而导致水流侧向和垂直方向的混合，导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题。收集器6包括与连接管5出水端连接的采集瓶601，采集瓶601底部连接有分样管603，采集瓶601放置于第一齿盘602中心处，第一齿盘602底面中心活动连接立柱610，立柱610底部连接有底盘611，立柱610中部水平连接有放样盘608，放样盘608上放置有至少两个分样瓶607，分样瓶607下方连接有传样管609。收集器6可对采集到的水体进行收集处理，采集到汇总的水体通过连接管5进入采集瓶601后由分样管603传输至分样瓶中，可将采集的水样分量存放，可进行多批次检测。第一齿盘602侧方配合连接有第二齿盘604，第二齿盘604由电机605驱动，所述电机605安置于固定板606上，固定板606连接于第一齿盘602与放样盘608之间的立柱610上。在对采集的水样分样过程中可通过电机605驱动第二齿盘604带动第一齿盘602进行旋转，使分样管603产生旋转可对放样盘608上不同位置的分样瓶607中注入采集水样，将采集的水样分量存放，可进行多批次检测。控制平台包括计算机，计算机内存储有根据水样监测器获取的参数计算监测水源污染程度的规范公式，规范公式如下：式中，Ci为第i项污染物的浓度值，C0为第i项污染物的评价标准，Pi为第i项污染物的标准指数。水源污染程度为:P≤0.4，属清洁水体；P＝0.41～0.7，属轻度污染水体；P＝0.71～1，属中度污染水体；P＝1.1～2，属重度污染水体；P≥2，属严重污染水体。通过控制平台100对空气监测模块200和水质监测模块300的数据进行采集，对数据处理后与控制平台100内存储的数据阀值进行对比，决策是否到达报警程度进而控制报警装置400，实现自动化监测并根据环境监测结果及时报警。实施例2：本发明的环境监测报警装置实际使用时：将空气监测模块200、水质监测模块300放置在监测区域内，空气监测模块200、水质监测模块300通过有线或无线连接方式与控制平台100进行连接，控制平台100对空气监测模块200和水质监测模块300的数据进行采集，对数据处理后与控制平台100内存储的数据阀值进行对比，决策是否到达报警程度进而控制报警装置400。本发明所采用的报警装置为声光报警装置，采用的气体传感器、信号处理部、无线通信模块、GPS、水泵等部件为市场购买，例如，气体传感器采用北京卓安系列的CD4型多参数测定四合一气体检测报警器，信号处理部采用Intel英特尔酷睿i78700K六核处理器，无线通信模块采用Ashining泽耀品牌的SX1278，发射功率:1W，工作频段:433MHZ；GPS采用纽曼品牌的远程跟踪器，其还具有录音功能；其余本发明中涉及到的本领域的常用部件应为本领域技术人员所知晓，在此不再一一赘述以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

权利要求：1.环境监测报警装置，包括连接有报警装置400的控制平台100，所述的控制平台100分别连接有空气监测模块200和水质监测模块300，其特征在于：所述的水质监测模块300包括水样采集装置500和水样分析装置600，所述的水样采集装置500包括至少两个放置在监测水源内的水样采集器1，所述的水样采集器1分别通过传输水管2与汇总水箱3连接，所述的汇总水箱3上连接有水泵4，所述的水泵4通过连接管5连接有收集器6。2.根据权利要1所述的环境监测报警装置，其特征在于：所述的空气监测模块200包括无线通信模块，所述的无线通信模块分别连接有信号处理部和GPS模块，所述的信号处理部连接有气体传感器，所述的气体传感器连接导气孔，所述的导气孔设置于气管上，所述的气管与气泵连接，所述的气泵与三通阀连接，三通阀分别连接第一过滤器和第二过滤器，所述的第一过滤器连接第一进气口，所述的第二过滤器连接第二进气口。3.根据权利要1所述的环境监测报警装置，其特征在于：所述的水样采集器1包括采集箱体101，采集箱体101下端固接有锥状的浮体102，所述的浮体102内设有空腔103，所述的采集箱体101表面均设通孔，采集箱体101内设有导流组件7。4.根据权利要3所述的环境监测报警装置，其特征在于：所述的导流组件7包括连接杆704，所述的连接杆704上均设有同轴的导流环702，所述的导流环702两侧面设有半球状的橡胶块703，所述的连接杆704端部设有把手701。5.根据权利要4所述的环境监测报警装置，其特征在于：所述的导流环702内设有绕环心环绕设置的导流板705，所述的导流板705与导流环702平面倾斜设置，所述的导流板705表面均设有半环状的金属环706。6.根据权利要1所述的环境监测报警装置，其特征在于：所述的收集器6包括与连接管5出水端连接的采集瓶601，所述的采集瓶601底部连接有分样管603，所述的采集瓶601放置于第一齿盘602中心处，所述的第一齿盘602底面中心活动连接立柱610，所述的立柱610底部连接有底盘611，立柱610中部水平连接有放样盘608，放样盘608上放置有至少两个分样瓶607，所述的分样瓶607下方连接有传样管609。7.根据权利要6所述的环境监测报警装置，其特征在于：所述的第一齿盘602侧方配合连接有第二齿盘604，所述的第二齿盘604由电机605驱动，所述电机605安置于固定板606上，所述的固定板606连接于第一齿盘602与放样盘608之间的立柱610上。8.根据权利要所述的环境监测报警装置，其特征在于：所述的控制平台包括计算机，所述的计算机内存储有根据水样监测器获取的参数计算监测水源污染程度的规范公式，所述的规范公式如下：式中，Ci为第i项污染物的浓度值，C0为第i项污染物的评价标准，Pi为第i项污染物的标准指数。

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