[实用新型]一种自供能水质在线监测装置

摘要

本实用新型涉及一种自供能水质在线监测装置。本实用新型装置包括摩擦纳米发电模块、能量储存与供应模块、水质监测模块、以及信号处理及传送模块；其中摩擦纳米发电模块、能量储存与供应模块以及信号处理及传送模块密封包裹在能够漂浮于水面上浮子内，水质监测模块通过释放和回收可控的中空防水绳与浮子相连，中空防水绳内部通有电线，分别将水质监测模块与能量储存与供应模块、信号处理及传送模块相连，分别实现电能的传输与检测信号的传送；且水质监测模块通过调整中空防水绳释放的长度来调节其沉没于待检测水中的深度。本实用新型能够广泛检测、实时传输检测数据，对水体的污染防治做出科学的报警预测。

主权项

1.一种自供能水质在线监测装置，其特征在于，包括摩擦纳米发电模块(A)、能量储存与供应模块(B)、水质监测模块(C)、以及信号处理及传送模块(D)；其中摩擦纳米发电模块(A)、能量储存与供应模块(B)以及信号处理及传送模块(C)密封包裹在能够漂浮于水面上浮子(9)内，通过电线将摩擦纳米发电模块(A)与能量储存与供应模块(B)、能量储存与供应模块(B)与信号处理及传送模块(D)、能量储存与供应模块(B)与水质监测模块(C)、水质监测模块(C)和信号处理及传送模块(D)两两相连，实现电能的传送；所述的水质监测模块(C)通过释放和回收可控的中空防水绳(15)与浮子(9)相连，中空防水绳(15)内部通有电线，分别将水质监测模块(C)与能量储存与供应模块(B)、信号处理及传送模块(D)相连，分别实现电能的传输与检测信号的传送；且所述的水质监测模块(C)通过调整中空防水绳(15)释放的长度来调节其沉没于待检测水中的深度；其中：所述的摩擦纳米发电模块(A)，由摩擦纳米发电机(1)与波浪能采集装置(2)组成，两者呈包裹式结构，摩擦纳米发电机(1)由波浪能采集装置(2)包裹住并漂浮于水面上；摩擦纳米发电模块(A)能够依靠波浪能自行发电，并将产出电能输送到能量储存与供应模块(B)留待备用；所述的能量储存与供应模块(B)，包括整流单元及能量存放单元，所述的整流单元能够将摩擦发电模块(A)产出的大小、方向不断变化的交流电流转化为单向脉动电流，起到为能量存放单元做充电器的功能；所述的能量存放单元为电容或电池，将单向脉动电流进行储存，并能供给水质监测模块(C)与信号处理及传送模块(D)工作所需的电能；所述的水质监测模块(C)，包括取样单元(5)和检测单元(6)，所述检测单元(6)包括可拆卸的细菌检测单元(29)和可拆卸的水质理化参数检测单元(28)；所述的取样单元(5)包括中空流道(19)及与中空流道相连通的取样管路(22)，中空流道(19)处于水质监测模块(C)的最上方，在中空流道(19)入口处设置有滤网(26)以滤除鱼类水生物和贝类水生物，且在取样管路(22)入口处设置有能对流入的样品进行过滤的入口滤器(20)，入口滤器(20)的滤孔孔径小于检测单元(6)的内部流道的最小尺寸，但保证不会滤除细菌，在入口滤器(20)后设置微泵(21)，微泵(21)将经过入口滤器(20)过滤的待检测水送至检测单元(6),然后待检测水从取样管路(22)出口流出，取样管路(22)出口处设置有出口滤器(24)，检测单元(6)将检测信号实时地传送到信号处理及传送模块(D)中；所述的信号处理及传送模块(D)，包括信号处理单元(7)及无线通信单元(8)；所述的信号处理单元(7)包括差分放大器(30)、滤波器(31)、A/D转换器(32)以及单片机(33)，信号处理单元(7)接收水质监测模块(C)的检测单元(6)的可拆卸的细菌检测单元(29)和可拆卸的水质理化参数检测单元(28)各个检测传感器(23)传送来的信号，差分放大器(30)会对接受到的信号进行放大，滤波器(31)对放大的电信号进行滤波处理，使得输入的信号更好的匹配A/D转换器(32)的范围，经过处理的信号再经A/D转换器(32)转换为数字信号后输入到单片机(33)中进行集中处理，最终，处理过的集成信号通过无线通信单元(8)的无线数传模块(34)传送至远程终端(E)。