浮體結構及基于區塊鏈的河道水質監測終端的制作方法

本技術涉及水質監測設備領域，具體而言，涉及浮體結構及基于區塊鏈的河道水質監測終端。


背景技術：

河道水質監測終端是指多采用于河道中水質監測的集數據采集、控制盒無限遠程通信等功能為一體的設備，基于區塊鏈的河道水質監測終端設備的集成度高、功能強大、高效靈敏，可通過多種方式布設，廣泛適用于河道水網的水質監測，極大地提高了相關管理部門的水質科學管理效率和質量。目前，基于區塊鏈的河道水質監測終端設備多通過傳統的諸如浮標等定點形式布設，以便于長期穩定持續地監測和收集某點、某段或某處的水質數據，但河道水網中多分布有濕地、淺湖等特殊水域，其水深較淺、水生植物茂盛且水底情況復雜，水域隨時令變化而不穩定，因此難以通過定點布設的方式設置基于區塊鏈的水質監測終端。


技術實現要素：

本技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本技術提出浮體結構及基于區塊鏈的河道水質監測終端，所述浮體結構及基于區塊鏈的河道水質監測終端無需定點設置，便于高效地監測河道水網中的濕地、淺湖等水域的水質。本技術是這樣實現的：本技術提供了浮體結構包括承載漂浮機構、調節監測機構和推進機構。所述承載漂浮機構包括第一浮體、第二浮體和第一平板，兩個所述第一浮體并列設置，兩個所述第二浮體并列設置，兩個所述第一浮體分別和兩個所述第二浮體浮標對應設置，所述第一平板設置在所述第一浮體和所述第二浮體上方，所述第一平板設置在兩個所述第一浮體和兩個所述第二浮體之間，所述調節監測機構包括控制盒、蓄電池、濾罩、傳感器和第一電動推桿，所述控制盒和所述蓄電池均設置在所述第一平板上側，所述控制盒和所述蓄電池電性連接，所述第一電動推桿設置在所述第一平板下方，所述濾罩設置在所述第一電動推桿的活塞桿底端，所述傳感器設置在所述濾罩內部，所述傳感器和所述控制盒電性連接，所述第一電動推桿和所述蓄電池電性連接，所述推進機構包括第一連接板、第二連接板、舵板和推進器，所述第一連接板一端固定連接于一個所述第一浮體尾端上側，所述第二連接板設置在另一個所述第一浮體尾端上側，所述第二連接板靠近所述第一連接板一側并列設置有兩個第一導桿，所述第一導桿一端固定連接于所述第二連接板一側，所述第一導桿另一端滑動貫穿于所述第一連接板一端，所述舵板設置在兩個所述第一浮體之間，所述舵板下端轉動連接于所述第一連接板上側，所述推進器設置在所述舵板上端，所述推進器和所述蓄電池電性連接。在本技術的一種實施例中，所述控制盒上側設置有第一太陽能電池板，所述第一太陽能電池板和所述蓄電池電性連接。
在本技術的一種實施例中，所述蓄電池上方設置有第二太陽能電池板，所述第二太陽能電池板和所述蓄電池電性連接。在本技術的一種實施例中，所述舵板下端一側設置有第一連接桿。在本技術的一種實施例中，所述第一連接板上側設置有兩個固定塊，兩個所述固定塊和所述舵板下端共線設置。在本技術的一種實施例中，兩個所述固定塊之間設置有第一絲杠，所述第一絲杠遠離所述舵板一端轉動貫穿于一個所述固定塊，所述第一絲杠另一端轉動連接于另一個所述固定塊。在本技術的一種實施例中，兩個所述固定塊之間設置有滑動塊，所述第一絲杠螺紋貫穿于所述滑動塊。在本技術的一種實施例中，所述滑動塊和所述第一連接桿之間設置有第二連接桿，所述第二連接桿兩端分別轉動連接于所述第一連接桿外端和所述滑動塊一端。在本技術的一種實施例中，所述第一絲杠遠離所述舵板一端設置有第一錐齒輪，所述第一連接板上側設置有第一伺服電機，所述第一伺服電機和所述蓄電池電性連接，所述第一伺服電機的輸出端設置有第二錐齒輪，所述第一錐齒輪和所述第二錐齒輪嚙合。在本技術的一種實施例中，所述浮體結構還包括平衡調整機構。所述平衡調整機構包括第一連桿、第二連桿、第二伺服電機、第二平板和第二絲杠，四個所述第一連桿對稱設置在所述第一平板下側，所述第一連桿上端轉動連接于所述第一平板下側，所述第一連桿下端分別轉動連接于所述第一浮體上側和所述第二浮體上側，所述第二平板設置在所述第一平板下方，四個所述第二連桿對稱設置在所述第二平板兩側，所述第二連桿和所述第一連桿對應設置，所述第二連桿兩端分別轉動連接于所述第二平板一側和所述第一連桿，所述第二伺服電機設置在所述第一平板上側，所述第二伺服電機和所述蓄電池電性連接，所述第二伺服電機的輸出端下端轉動貫穿于所述第一平板，所述第二絲杠設置在所述第一平板和所述第二平板之間，所述第二絲杠上端固定連接于所述第二伺服電機的輸出端下端，所述第二平板上側中部設置有支架，所述第二絲杠下端螺紋貫穿于所述支架上端，所述第一電動推桿上端固定連接于所述第二平板下側。在本技術的一種實施例中，所述第二平板兩側分別設置有第三連接桿，兩個所述第三連接桿對稱設置。在本技術的一種實施例中，所述浮體結構還包括調節清洗機構。所述調節清洗機構包括第三連桿、轉動環、第三伺服電機、水泵、刷體、噴管、直角架、第四連接桿和第二電動推桿，四個所述第三連桿和四個所述第二連桿對應設置，所述第三連桿上端轉動連接于所述第二連桿，四個所述第三連桿下端之間設置有環體，所述第三連桿下端轉動連接于所述環體外側，所述第一電動推桿貫穿于所述環體，所述轉動環上側轉動連接于所述環體下側，所述第三伺服電機和所述水泵設置在所述環體外側，所述第三伺服電機傳動連接于所述轉動環，若干個所述刷體均勻設置在所述轉動環下側，兩個所述噴管對稱設置在所述環體兩側，所述噴管內側均勻設置有若干個第一噴嘴，所述直角架轉動連接于所述噴管下端外側，所述直角架上端和所述第三連接桿外端之間設置有拉桿，所述拉桿上端轉動連接于所述第三連接桿外端，所述拉桿下端轉動連接于所述直角架上端，所述直角架下端內側設置有第二噴嘴，所述第四連接桿上端和所述第二電動推桿上端分別
轉動連接于所述第一連接板下側，所述第二電動推桿下端轉動連接于所述第四連接桿，所述第四連接桿上設置有進水管，所述進水管上端連通于所述水泵，所述水泵通過兩個出水管分別連通于兩個所述噴管，所述第三伺服電機、所述水泵和所述第二電動推桿分別和所述蓄電池電性連接。在本技術的一種實施例中，所述轉動環外側設置有齒圈，所述第三伺服電機的輸出端設置有齒輪，所述齒圈和所述齒輪嚙合。在本技術的一種實施例中，所述拉桿包括套筒、第二導桿和彈簧，所述套筒下端轉動連接于所述直角架上端，所述第二導桿上端轉動連接于所述第三連接桿外端，所述第二導桿下端滑動貫穿于所述套筒上端，所述第二導桿貫穿于所述彈簧，所述彈簧兩端分別固定連接于所述套筒上端和所述第二導桿上端。在本技術的一種實施例中，所述第四連接桿末端設置有濾盒，所述進水管下端連通于所述濾盒。根據本技術第二方面實施例的基于區塊鏈的河道水質監測終端，包括根據本技術第一方面實施例所述的浮體結構，及處理模塊、信息發射模塊、區塊鏈存儲模塊，所述處理模塊、信息發射模塊、區塊鏈存儲模塊分別電性連接。本技術的有益效果是：本技術通過上述設計得到的浮體結構，使用時，選定需要進行水質監測活動的濕地、淺湖等水域，將第一浮體和第二浮體置于水面上，啟動推進器，通過無線遠程控制其在水面上滑行，通過轉動舵板控制整個監測終端裝置的行進方向，到達指定水域位置后，通過第一電動推桿降下濾罩和傳感器并使其浸入水中，即可進行水質監測，通過控制盒收集、存儲并及時傳輸數據，完成后，通過第一電動推桿使濾罩和傳感器復位，即可進至下一位置繼續進行監測作業，或者返回，如此則無需將基于區塊鏈的河道水質監測設備定點設置在水文情況復雜的河道水網中的濕地、淺湖等水域，可以根據實際水文情況或時令水域分布變化，靈活有效地開展河道水網中的濕地、淺湖等水域的水質監測活動，進一步提高相關管理部門的水質管理效率和質量。
附圖說明
為了更清楚地說明本技術實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1是本技術實施方式提供的浮體結構示意圖；圖2為本技術實施方式提供的承載漂浮機構、調節監測機構、推進機構、平衡調整機構和調節清洗機構結構示意圖；圖3為本技術實施方式提供的第一平板、控制盒、蓄電池和第二伺服電機結構示意圖；圖4為本技術實施方式提供的濾罩和傳感器結構示意圖；圖5為本技術實施方式提供的濾罩和第一電動推桿結構示意圖；圖6為本技術實施方式提供的推進機構結構示意圖；圖7為本技術實施方式提供的第一連接板、第二連接板、舵板和推進器結構示意
圖；圖8為本技術實施方式提供的第四連接桿、第二電動推桿和濾盒結構示意圖；圖9為本技術實施方式提供的a處放大結構示意圖；圖10為本技術實施方式提供的調節清洗機構結構示意圖；圖11為本技術實施方式提供的第二平板、直角架、第二噴嘴和拉桿結構示意圖。圖中：100-承載漂浮機構；110-第一浮體；120-第二浮體；130-第一平板；200-調節監測機構；210-控制盒；211-第一太陽能電池板；220-蓄電池；221-第二太陽能電池板；230-濾罩；240-傳感器；250-第一電動推桿；300-推進機構；310-第一連接板；320-第二連接板；321-第一導桿；330-舵板；331-第一連接桿；332-第二連接桿；333-固定塊；334-第一絲杠；3341-第一錐齒輪；335-滑動塊；336-第一伺服電機；3361-第二錐齒輪；340-推進器；400-平衡調整機構；410-第一連桿；420-第二連桿；430-第二伺服電機；440-第二平板；441-支架；442-第三連接桿；450-第二絲杠；500-調節清洗機構；510-第三連桿；511-環體；520-轉動環；521-齒圈；530-第三伺服電機；531-齒輪；540-水泵；541-進水管；542-出水管；550-刷體；560-噴管；561-第一噴嘴；570-直角架；571-第二噴嘴；572-拉桿；5721-套筒；5722-第二導桿；5723-彈簧；580-第四連接桿；581-濾盒；590-第二電動推桿。
具體實施方式
下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行描述。為使本技術實施方式的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本技術實施方式中的附圖，對本技術實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本技術一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒炯夹g中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本技術保護的范圍。實施例如圖1-圖11所示，根據本技術實施例的浮體結構包括承載漂浮機構100、調節監測機構200、推進機構300、平衡調整機構400和調節清洗機構500，調節監測機構200設置在承載漂浮機構100上，便于進行水質監測，推進機構300設置在承載漂浮機構100上，為整個監測終端裝置提供推進動力，平衡調整機構400設置在承載漂浮機構100，便于調整整個監測終端裝置的重心，增加整個裝置結構的穩定性，調節清洗機構500設置在平衡調整機構400上，便于在單次水質監測作業完畢后及時對入水的監測部件進行清洗，保持監測終端的靈敏性，提高其使用壽命。根據本技術的一些實施例，如圖2-圖3所示，承載漂浮機構100包括第一浮體110、第二浮體120和第一平板130，兩個第一浮體110并列設置，兩個第二浮體120并列設置，兩個第一浮體110分別和兩個第二浮體120浮標對應設置，第一平板130設置在第一浮體110和第二浮體120上方，第一平板130設置在兩個第一浮體110和兩個第二浮體120之間，第一浮體110和第二浮體120可以為第一平板130提供足夠和穩定的浮力支撐，便于布置其它監測部件。根據本技術的一些實施例，如圖2-圖5所示，調節監測機構200包括控制盒210、蓄電池220、濾罩230、傳感器240和第一電動推桿250，控制盒210和蓄電池220均設置在第一平
板130上側，控制盒210和蓄電池220電性連接，第一電動推桿250設置在第一平板130下方，濾罩230設置在第一電動推桿250的活塞桿底端，傳感器240設置在濾罩230內部，傳感器240和控制盒210電性連接，第一電動推桿250和蓄電池220電性連接，控制盒210上側設置有第一太陽能電池板211，第一太陽能電池板211和蓄電池220電性連接，蓄電池220上方設置有第二太陽能電池板221，第二太陽能電池板221和蓄電池220電性連接，第一太陽能電池板211和第二太陽能電池板221可以穩定持續地為蓄電池220充電，到達指定水域后，通過第一電動推桿250降下濾罩230和傳感器240并使其沒入水中，進行水質監測作業，濾罩230可以為傳感器240提供有效的防護。根據本技術的一些實施例，如圖2和圖6-圖9所示，推進機構300包括第一連接板310、第二連接板320、舵板330和推進器340，第一連接板310一端固定連接于一個第一浮體110尾端上側，第二連接板320設置在另一個第一浮體110尾端上側，第二連接板320靠近第一連接板310一側并列設置有兩個第一導桿321，第一導桿321一端固定連接于第二連接板320一側，第一導桿321另一端滑動貫穿于第一連接板310一端，舵板330設置在兩個第一浮體110之間，舵板330下端轉動連接于第一連接板310上側，推進器340設置在舵板330上端，推進器340和蓄電池220電性連接，舵板330下端一側設置有第一連接桿331，第一連接板310上側設置有兩個固定塊333，兩個固定塊333和舵板330下端共線設置，兩個固定塊333之間設置有第一絲杠334，第一絲杠334遠離舵板330一端轉動貫穿于一個固定塊333，第一絲杠334另一端轉動連接于另一個固定塊333，兩個固定塊333之間設置有滑動塊335，第一絲杠334螺紋貫穿于滑動塊335，滑動塊335和第一連接桿331之間設置有第二連接桿332，第二連接桿332兩端分別轉動連接于第一連接桿331外端和滑動塊335一端，第一絲杠334遠離舵板330一端設置有第一錐齒輪3341，第一連接板310上側設置有第一伺服電機336，第一伺服電機336和蓄電池220電性連接，第一伺服電機336的輸出端設置有第二錐齒輪3361，第一錐齒輪3341和第二錐齒輪3361嚙合，啟動推進器340推動整個基于區塊鏈的監測終端裝置在水面上行進時，可通過第一伺服電機336經第一錐齒輪3341和第二錐齒輪3361嚙合驅動第一絲杠334使滑動塊335做往復直線運動，帶動第二連接桿332拉動第一連接桿331，使舵板330轉動進而調節監測終端裝置的行進方向。根據本技術的一些實施例，如圖2-圖3和圖11所示，當推進器340和舵板330配合使整個監測終端裝置到達指定水域后，進行水質監測作業時，可能會由于風力或水流的影響導致整個監測終端裝置不穩定，如不能使整體結構保持一定穩定性，較大晃動會影響水質監測作業的穩定順利進行及最終獲取數據的準確性，平衡調整機構400包括第一連桿410、第二連桿420、第二伺服電機430、第二平板440和第二絲杠450，四個第一連桿410對稱設置在第一平板130下側，第一連桿410上端轉動連接于第一平板130下側，第一連桿410下端分別轉動連接于第一浮體110上側和第二浮體120上側，第二平板440設置在第一平板130下方，四個第二連桿420對稱設置在第二平板440兩側，第二連桿420和第一連桿410對應設置，第二連桿420兩端分別轉動連接于第二平板440一側和第一連桿410，第二伺服電機430設置在第一平板130上側，第二伺服電機430和蓄電池220電性連接，第二伺服電機430的輸出端下端轉動貫穿于第一平板130，第二絲杠450設置在第一平板130和第二平板440之間，第二絲杠450上端固定連接于第二伺服電機430的輸出端下端，第二平板440上側中部設置有支架441，第二絲杠450下端螺紋貫穿于支架441上端，第一電動推桿250上端固定連接于第二
平板440下側，當基于區塊鏈的河道水質監測裝置在推進器340和舵板330的配合下到達指定水域后，啟動第二伺服電機430轉動第二絲杠450，使第一平板130和第二平板440的距離縮小，從而使第一連桿410和第二連桿420張開，使第一浮體110和第二浮體120的間距加大，同時第一平板130的高度更加貼近水面，順勢通過第一電動推桿250降下濾罩230和傳感器240，即可開始水質監測作業，如此可以使基于區塊鏈的水質監測終端裝置整體結構框架范圍變大的同時，降低結構重心，進而使整個承載漂浮機構100更加穩定，保證水質監測作業的穩定順利進行。根據本技術的一些實施例，如圖2、圖6、圖8和圖10-圖11所示，當完成單次水質監測作業后，反向操作平衡調整機構400使第一浮體110和第二浮體120復位，一個第一浮體110和一個第二浮體120貼合形成一個整體后，第一平板130和第二平板440抬升，順勢通過第一電動推桿250將濾罩230和傳感器240升出水面后，由于淺水域水文情況復雜，濾罩230和傳感器240易受水生植物和淤泥等污染，如不能及時清潔，則難以保證再次進行水質監測作業時獲取準確的數據，極大地影響水質監測作業的效率和質量，調節清洗機構500包括第三連桿510、轉動環520、第三伺服電機530、水泵540、刷體550、噴管560、直角架570、第四連接桿580和第二電動推桿590，四個第三連桿510和四個第二連桿420對應設置，第三連桿510上端轉動連接于第二連桿420，四個第三連桿510下端之間設置有環體511，第三連桿510下端轉動連接于環體511外側，第一電動推桿250貫穿于環體511，轉動環520上側轉動連接于環體511下側，第三伺服電機530和水泵540設置在環體511外側，第三伺服電機530傳動連接于轉動環520，若干個刷體550均勻設置在轉動環520下側，兩個噴管560對稱設置在環體511兩側，噴管560內側均勻設置有若干個第一噴嘴561，直角架570轉動連接于噴管560下端外側，第二平板440兩側分別設置有第三連接桿442，兩個第三連接桿442對稱設置，直角架570上端和第三連接桿442外端之間設置有拉桿572，拉桿572上端轉動連接于第三連接桿442外端，拉桿572下端轉動連接于直角架570上端，直角架570下端內側設置有第二噴嘴571，第四連接桿580上端和第二電動推桿590上端分別轉動連接于第一連接板310下側，第二電動推桿590下端轉動連接于第四連接桿580，第四連接桿580上設置有進水管541，進水管541上端連通于水泵540，水泵540通過兩個出水管542分別連通于兩個噴管560，第三伺服電機530、水泵540和第二電動推桿590分別和蓄電池220電性連接，轉動環520外側設置有齒圈521，第三伺服電機530的輸出端設置有齒輪531，齒圈521和齒輪531嚙合，拉桿572包括套筒5721、第二導桿5722和彈簧5723，套筒5721下端轉動連接于直角架570上端，第二導桿5722上端轉動連接于第三連接桿442外端，第二導桿5722下端滑動貫穿于套筒5721上端，第二導桿5722貫穿于彈簧5723，彈簧5723兩端分別固定連接于套筒5721上端和第二導桿5722上端，第四連接桿580末端設置有濾盒581，進水管541下端連通于濾盒581，當濾罩230和傳感器240升出水面后，第三連桿510使環體511和第二平板440的距離增大，同時通過第一電動推桿250上提濾罩230和傳感器240，使其高度和刷體550持平，直角架570受到拉桿572的拉力而轉動，第二噴嘴571朝向濾罩230內部，通過第二電動推桿590下放第四連接桿580，使濾盒581沒入水中，啟動第三伺服電機530和水泵540，驅動轉動環520帶動刷體550刷擦濾罩230外側，同時從第一噴嘴561和第二噴嘴571噴水，配合刷體550刷洗并沖洗濾罩230內部清潔傳感器240，完畢后，即可開往下一指定水域繼續進行水質監測作業，如此可以及時清洗濾罩230和傳感器240，保持傳感器240清潔，保證其持續穩定的工作狀態。
根據本技術第二方面實施例的基于區塊鏈的河道水質監測終端，包括根據本技術第一方面實施例所述的浮體結構，及處理模塊、信息發射模塊、區塊鏈存儲模塊，所述處理模塊、信息發射模塊、區塊鏈存儲模塊分別電性連接，在濕地、淺湖等特殊水域點測得的監測數據傳遞給處理模塊，處理模塊在對數據進行處理或解析后發送給區塊鏈存儲模塊，區塊鏈存儲模塊將收到的監測信息進行存儲，并通過信息發射模塊發送至陸岸上的處理主機或管理網絡，該處理模塊可以為5g通信模塊。具體的，該浮體結構的工作原理：使用時，選定需要進行水質監測活動的濕地、淺湖等水域，將第一浮體110和第二浮體120置于水面上，啟動推進器340，通過無線遠程控制，啟動推進器340推動整個基于區塊鏈的監測終端裝置在水面上行進時，可通過第一伺服電機336經第一錐齒輪3341和第二錐齒輪3361嚙合驅動第一絲杠334使滑動塊335做往復直線運動，帶動第二連接桿332拉動第一連接桿331，使舵板330轉動進而調節監測終端裝置的行進方向，到達指定水域位置后，啟動第二伺服電機430轉動第二絲杠450，使第一平板130和第二平板440的距離縮小，從而使第一連桿410和第二連桿420張開，使第一浮體110和第二浮體120的間距加大，同時第一平板130的高度更加貼近水面，使整個承載漂浮機構100更加穩定，順勢通過第一電動推桿250降下濾罩230和傳感器240，即可開始水質監測作業，通過控制盒210收集、存儲并及時傳輸數據，完成后，通過第一電動推桿250使濾罩230和傳感器240復位，當濾罩230和傳感器240升出水面后，第三連桿510使環體511和第二平板440的距離增大，同時通過第一電動推桿250上提濾罩230和傳感器240，使其高度和刷體550持平，直角架570受到拉桿572的拉力而轉動，第二噴嘴571朝向濾罩230內部，通過第二電動推桿590下放第四連接桿580，使濾盒581沒入水中，啟動第三伺服電機530和水泵540，驅動轉動環520帶動刷體550刷擦濾罩230外側，同時從第一噴嘴561和第二噴嘴571噴水，配合刷體550刷洗并沖洗濾罩230內部清潔傳感器240，保持傳感器240清潔，沖洗清潔完畢后，即可進至下一位置繼續進行監測作業，或者返回，如此則無需將基于區塊鏈的河道水質監測設備定點設置在水文情況復雜的河道水網中的濕地、淺湖等水域，可以根據實際水文情況或時令水域分布變化，靈活有效地開展河道水網中的濕地、淺湖等水域的水質監測活動，進一步提高相關管理部門的水質管理效率和質量。需要說明的是，控制盒210、第一太陽能電池板211、蓄電池220、第二太陽能電池板221、傳感器240、第一電動推桿250、第一伺服電機336、推進器340、第二伺服電機430、第三伺服電機530、水泵540和第二電動推桿590具體的型號規格需根據該裝置的實際規格等進行選型確定，具體選型計算方法采用本領域現有技術，故不再詳細贅述?？刂坪?10、第一太陽能電池板211、蓄電池220、第二太陽能電池板221、傳感器240、第一電動推桿250、第一伺服電機336、推進器340、第二伺服電機430、第三伺服電機530、水泵540和第二電動推桿590的供電及其原理對本領域技術人員來說是清楚的，在此不予詳細說明。以上僅為本技術的優選實施方式而已，并不用于限制本技術，對于本領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。