[发明专利]一种基于物联网的水环境监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于物联网的水环境监测装置，其特征在于，包括透明的球状壳体(1)，所述球状壳体(1)内固定有水样品容纳腔(3)，所述水样品容纳腔(3)内设有抽吸泵(4)以及与抽吸泵(4)相连接的第一三通换向阀(20)、第二三通换向阀(22)，所述第一三通换向阀(20)包括一个出口端和两个进口端，第二三通换向阀(22)包括一个进口端和两个出口端；其中抽吸泵(4)的进水口与第一三通换向阀(20)的出口端连接，第一三通换向阀(20)的一个进口端与水样品容纳腔排水管(21)连接，第一三通换向阀(20)的另一个进口端与进水管(15)的一端连接，进水管(15)的另一端穿出水样品容纳腔(3)与球状壳体(1)上的进水口(24)连通；所述抽吸泵(4)的出水口与第二三通换向阀(22)的进口端连接，第二三通换向阀(22)的一个出口端与水样品容纳腔注水管(23)连接，第二三通换向阀(22)的另一个出口端与排水管(16)的一端连接，排水管(16)的另一端穿出水样品容纳腔(3)与球状壳体(1)上的出水口(11)连通；

所述水样品容纳腔(3)内还设有水质检测单元以及水位传感器(25)，位于水样品容纳腔(3)外的球状壳体(1)内还分别设有无线通信模块(17)、GPS模块(18)、微处理器(12)以及蓄电池(13)，所述球状壳体(1)上端的内表面还设有太阳能电池板(2)，位于球状壳体(1)内部的水样品容纳腔(3)下方还设有在配重(14)重力作用下使球状壳体(1)的上端能够在水中保持向上的配重(14)；所述水质检测单元、水位传感器(25)、无线通信模块(17)、GPS模块(18)、第一三通换向阀(2)、第二三通换向阀(22)分别与微处理器(12)信号连接，所述抽吸泵(4)通过控制开关与微处理器(12)信号连接，所述微处理器(12)、抽吸泵(4)分别与蓄电池(13)电连接，蓄电池(13)与太阳能电池板(2)电连接；所述GPS模块将地理位置信号发送给微处理器，微处理器将所述地理位置信号发送给所述无线通信模块，无线通信模块通过云端服务平台将所述地理位置信号发送给web终端设备，以便用户进行接收查看；所述无线通信模块(17)与云端服务平台无线通信连接，云端服务平台与web终端设备无线通信连接。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的水环境监测装置，其特征在于，所述球状壳体(1)上端的内表面还设有摄像装置(19)，所述摄像装置(19)与微处理器(12)信号连接；所述摄像装置(19)用于实时采集监测点的视频图像，并将视频图像信号实时发送给所述微处理器(12)，微处理器(12)实时接收所述摄像装置(19)实时采集的监测点处的视频图像信号，并实时发送给无线通信模块(17)，无线通信模块(17)再通过云端服务平台将所述视频图像信号发送给web终端设备。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的水环境监测装置，其特征在于，所述水样品容纳腔(3)内还设有用于测量水样品温度的温度传感器(10)，所述温度传感器(10)与微处理器(12)信号连接。所述温度传感器将所检测到温度值信号发送给微处理器(12)；微处理器(12)将该温度值信号发送给无线通信模块(17)，无线通信模块(17)再通过云端服务平台将所述温度值信号发送给web终端设备。

4.如权利要求1所述的一种基于物联网的水环境监测装置，其特征在于，水质检测单元包括分别与所述微处理器(12)信号连接的用于实时采集监测点水质的氯离子浓度值的氯离子传感器(5)、用于实时采集监测点水质的溶解氧浓度值的溶解氧传感器(6)、用于实时采集监测点水质的电导率值的电导率传感器(7)、用于实时采集监测点水质的粒度值的粒度分析仪(8)以及用于实时采集监测点水质的PH值的PH值传感器(9)；所述水质检测单元将实时采集的监测点水质的PH值、粒度值、电导率值、溶解氧浓度值以及氯离子浓度值实时发送给微处理器(12)，微处理器(12)将所接收的各值再实时发送给无线通信模块(17)，无线通信模块(17)再通过云端服务平台将所述各值发送给web终端设备。

5.如权利要求1所述的一种基于物联网的水环境监测装置，其特征在于，所述摄像装置(19)包括分别与微处理器(12)信号连接的云台以及固定于云台上的摄像机。

6.如权利要求1所述的一种基于物联网的水环境监测装置，其特征在于，所述球状壳体(1)由钢化玻璃制成。