一种监测水体生化需氧量的浮标结构的制作方法

本发明涉及环境水质检测，具体为一种监测水体生化需氧量的浮标结构。

背景技术：

1、生化需氧量监测是一种常用的监测水体中有机物污染程度、评估水质的方法。例如：通过生化需氧量监测可判断水体污染程度；在农业上，生化需氧量监测可用于判断田间灌溉用水的质量；在水产养殖领域，生化需氧量监测有助于控制养殖水体中的有机物浓度，保持水质良好状态。此外，通过生化需氧量监测，也可帮助连接水体对有机物的处理能力及稳定性，对于水资源的管理和保护至关重要。

2、常用的bod检测方法包括五日培养法(bod5)、bod20法、生物传感器法、光学氧化传感器法及化学分析法等，其中五日培养法的检测过程是将水样稀释至适合充分生化的浓度后，接种适量的微生物，置于恒温条件下培养五天，分别测定培养前后溶解氧浓度，由两者的差值可算出每升水样消耗溶解氧的质量，即bod5的值。

3、然而上述方法存在着重现性差、分析周期长、对实验人员操作要求较高、检测时效性差等问题，不能满足现场分析的检测需求，例如在需要对水体环境进行原位监测和在线监测时，该方法不适用。因此出现了一些快速检测技术，例如公开号为cn113820379a公开了一种监测水体生化需氧量的浮标装置，利用mfc型bod测定仪实现快速检测水体中生化需氧量的值，该传感器还可作为微生物燃料电池产生电能，从而实现自持，以实现较长时间的连续监测。

4、上述现有技术存在的问题在于，由于mfc型bod测定仪的阳极部分需要与存在微生物的水体接触，而阴极需要供氧才能实现生化需氧量的监测，然而由于微生物难以在海水等高盐度背景下稳定生长，且位于浮标内的mfc在海水环境下容易腐蚀，这些因素可直接影响传感器性能，致使监测效果不好，且无法作为微生物燃料电池而实现自持。

5、所以我们提出了一种监测水体生化需氧量的浮标结构，以便于解决上述中提出的问题。

6、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本发明背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种监测水体生化需氧量的浮标结构，以解决上述背景技术提出的目前市场上的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种监测水体生化需氧量的浮标结构，包括外壳体以及设于外壳体中的检测模块、通信模块、电源模块以及控制系统，所述外壳体中设有自清洁模块；

3、所述检测模块包括取样组件以及检测组件；

4、所述取样组件设于外壳体的内腔中；

5、所述检测组件设于取样组件的内腔中；

6、所述自清洁模块设于取样组件的内腔中，且与检测组件滑动配合。

7、优选的，所述取样组件包括取样箱、水泵以及取水管；

8、所述水泵设于取样箱内腔中；

9、所述取水管与水泵连通，且底端穿出至外壳体的底部；

10、所述取水管穿出外壳体的部分设有间隔排列的进水管；

11、所述进水管上设有电磁阀和过滤片。

12、优选的，所述检测组件包括bod测定仪、温度传感器、浊度传感器、ph传感器以及盐度传感器，且均竖直固定于取样箱内腔的顶面。

13、优选的，所述自清洁模块包括导向杆、浮球以及清洁刷；

14、所述浮球设有滑动块，所述滑动块活动安装在导向杆上；

15、所述滑动块之间固定安装有横杆；

16、所述清洁刷设于横杆上。

17、优选的，所述电源模块包括可充电蓄电池、光伏板以及电能处理器；

18、所述可充电蓄电池及电能处理器设于外壳体的内腔中，所述光伏板设于外壳体的顶面；

19、所述电能处理器与可充电蓄电池以及光伏板电连接。

20、优选的，所述外壳体的内腔中还固定安装有云台；

21、所述取样箱固定于云台上。

22、优选的，所述清洁刷包括两个刷子、弹簧以及连接杆；

23、所述连接杆固定于刷子上，且穿出横杆；

24、所述弹簧设置在连接杆的表面，所述弹簧的两端与连接杆以及横杆固定；

25、两个所述刷子对称设置在bod测定仪底端的两侧，且内表面与bod测定仪的形状相适配。

26、优选的，所述bod测定仪为荧光原位传感器。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、(1)本发明通过荧光分析法快速测定水体中的bod值，利用bod测定仪在水体中发射紫外光激发类色氨酸产生荧光信号，在bod测定仪测定出荧光信号后，根据类色氨酸激发的荧光强度检测出样品水体中的色氨酸浓度，根据换算得到样品水体的bod值，同时温度传感器、ph传感器、盐度传感器以及浊度传感器分别测定样品水体的温度、ph值、盐度以及浊度，以修正测定的bod值，获得更加接近于真值的数据，该浮标在淡水以及高盐度水体中均可以进行测定，避免了其在高盐分所导致的水体中缺少微生物的情况下不能测定水体中bod值的问题，相较于现有技术，可用于监测淡水以及高盐度水体中有机物污染程度以及水质的评估，具备适用面广泛、测定准确的优点。

29、(2)本发明通过可充电蓄电池供电，并通过外壳体上设置的光伏板将接收的太阳能转换为电能，并通过电能处理器向可充电蓄电池供电，增强了该浮标的续航能力。

30、(3)本发明能够测定同一份样品在不同浊度下的bod值，其在气象条件较好时，整个浮标相对较为稳定，在云台的作用下使取样箱保持近似平稳的状态，使取样箱内的样品水体逐渐沉淀，从而能够对于同一份样品水体在不同浊度下多次测定bod值，以进行误差修正，从而使得该浮标测定的数据较为准确。

31、(4)本发明通过设置的不同高度的进水管，从而能够取得水中不同深度处的样品进行测定，从而能够更好的了解水体中不同深度处的bod值，从而更加充分的了解水体中的污染状况。

32、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种监测水体生化需氧量的浮标结构，包括外壳体(1)以及设于外壳体(1)中的检测模块(2)、通信模块(3)、电源模块(4)以及控制系统(7)，其特征在于，所述外壳体(1)中设有自清洁模块(5)；

2.根据权利要求1所述的一种监测水体生化需氧量的浮标结构，其特征在于：所述取样组件(201)包括取样箱(2011)、水泵(2012)以及取水管(2013)；

3.根据权利要求2所述的一种监测水体生化需氧量的浮标结构，其特征在于：所述检测组件(202)包括bod测定仪(2021)、温度传感器(2022)、浊度传感器(2023)、ph传感器(2024)以及盐度传感器(2025)，且均竖直固定于取样箱(2011)内腔的顶面。

4.根据权利要求3所述的一种监测水体生化需氧量的浮标结构，其特征在于：所述自清洁模块(5)包括导向杆(501)、浮球(502)以及清洁刷(503)；

5.根据权利要求1所述的一种监测水体生化需氧量的浮标结构，其特征在于：所述电源模块(4)包括可充电蓄电池(401)、光伏板(402)以及电能处理器(403)；

6.根据权利要求2所述的一种监测水体生化需氧量的浮标结构，其特征在于：所述外壳体(1)的内腔中还固定安装有云台(6)；

7.根据权利要求4所述的一种监测水体生化需氧量的浮标结构，其特征在于：所述清洁刷(503)包括两个刷子(5031)、弹簧(5032)以及连接杆(5033)；

8.根据权利要求3所述的一种监测水体生化需氧量的浮标结构，其特征在于：所述bod测定仪(2021)为荧光原位传感器。

技术总结本发明公开了一种监测水体生化需氧量的浮标结构，属于环境水质检测技术领域，本发明包括外壳体以及设于外壳体中的检测模块、通信模块、电源模块以及控制系统，所述外壳体中设有自清洁模块；所述检测模块包括取样组件以及检测组件；所述取样组件设于外壳体的内腔中；所述检测组件设于取样组件的内腔中；所述自清洁模块设于取样组件的内腔中。本发明在淡水以及高盐度水体中均可以进行测定，避免了其在高盐分所导致的水体中缺少微生物的情况下不能测定水体中BOD值的问题，相较于现有技术，可用于监测淡水以及高盐度水体中有机物污染程度以及水质的评估，具备适用面广泛、测定准确的优点。技术研发人员：仪明媛,张康平,张格,张仪受保护的技术使用者：张凤连技术研发日：技术公布日：2024/6/23