本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種利用生物特性來(lái)監(jiān)測(cè)水質(zhì)進(jìn)而根據(jù)水質(zhì)的變化發(fā)出警報(bào)的監(jiān)測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)：

河水、湖水、泉水以及地下水均容易混入有毒物質(zhì)，有毒物質(zhì)是多氯聯(lián)苯等的有機(jī)氯系化合物、汞、鎘、鉛、鋅、六價(jià)鉻等有害重金屬、二噁英、氰酸鉀和農(nóng)藥等，還有未知的毒物和復(fù)合的有毒物質(zhì)，魚(yú)類對(duì)其中的絕大部分都有反應(yīng)，這與使用試劑的化學(xué)分析法相比，成本低、反應(yīng)結(jié)果也快，能夠連續(xù)檢查水樣。現(xiàn)在，利用魚(yú)類對(duì)有毒物質(zhì)的反應(yīng)而監(jiān)測(cè)水質(zhì)已被實(shí)用化，即設(shè)置一監(jiān)視水槽，在監(jiān)視水槽中飼養(yǎng)魚(yú)類，并對(duì)監(jiān)視水槽連續(xù)供水，通過(guò)觀察魚(yú)類的反應(yīng)來(lái)判斷水質(zhì)的好壞。例如，對(duì)于急性毒物的氰系氰化鉀，魚(yú)類的呼吸器官受到損傷而浮到水面呼吸空氣；在農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑情況下，殺螟松等使神經(jīng)系統(tǒng)器官受到損傷而在水里亂竄和死亡沉底等。這些行為都是魚(yú)類在有毒物質(zhì)濃度高的情況下身體被毒性損傷而造成的行為。至于被稀釋的弱毒性，魚(yú)類沒(méi)有表現(xiàn)出異常行為，利用魚(yú)類的生物監(jiān)測(cè)法比使用試劑的化學(xué)分析法差。

現(xiàn)有技術(shù)中存在采用生物監(jiān)測(cè)法的水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在誤告警情況多發(fā)、機(jī)器部件損壞快、使用壽命短等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可靠性高、可實(shí)際運(yùn)用于產(chǎn)業(yè)的能夠檢測(cè)出被稀釋的低濃度毒性的基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

本發(fā)明所述的一種基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括主水槽，所述主水槽由供水機(jī)構(gòu)連續(xù)供應(yīng)水樣，用來(lái)集群飼養(yǎng)小型魚(yú)類，所述主水槽的外部設(shè)有拍攝所述主水槽內(nèi)的小型魚(yú)類活動(dòng)的圖像捕捉系統(tǒng)，所述圖像捕捉系統(tǒng)與圖像處理設(shè)備連接，所述圖像處理設(shè)備從圖像捕捉系統(tǒng)所拍攝的影像中通過(guò)圖像處理檢測(cè)小型魚(yú)類的聚群狀態(tài)，所述圖像處理設(shè)備與運(yùn)行顯示面板連接，所述主水槽內(nèi)設(shè)有增氧裝置，所述供水機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有加熱器，所述主水槽與采樣水保管容器連接，所述采樣水保管容器設(shè)置在一漏水臺(tái)內(nèi)，所述漏水臺(tái)內(nèi)設(shè)有漏水感應(yīng)器。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，還包括中央控制器。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，還包括水溫傳感器，水溫傳感器與中央控制器通訊。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，還包括水位傳感器，水位傳感器與中央控制器通訊，低水位時(shí)由中央控制器給所述加熱器斷電。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述供水機(jī)構(gòu)包括盛水槽、溫控水槽，其中溫控水槽中包括加熱器和水泵，所述水泵與中央控制器相連，水泵不運(yùn)行時(shí)，由中央控制器發(fā)出故障信號(hào)。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述加熱器與中央控制器相連，加熱器通電但不運(yùn)行時(shí)，由中央控制器發(fā)出故障信號(hào)。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述增氧裝置與中央控制器相連，增氧裝置不運(yùn)行時(shí)，由中央控制器發(fā)出故障信號(hào)。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述圖像捕捉系統(tǒng)為CCD攝像機(jī)，所述中央控制器為PLC，所述小型魚(yú)類為緋青鳉。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述主水槽的上方還設(shè)有自動(dòng)喂料裝置，所述自動(dòng)喂料裝置與交流電源連接。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述主水槽為透明材料制成，所述圖像捕捉系統(tǒng)設(shè)置在主水槽的下方。

本發(fā)明有益的技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備利用緋青鳉等小型魚(yú)類具有防止被大型魚(yú)類捕食的捕食防御本能和在感到危險(xiǎn)時(shí)聚群的生態(tài)本能，借助設(shè)在主水槽外的圖像捕捉系統(tǒng)拍攝主水槽內(nèi)的小型魚(yú)類的活動(dòng)，通過(guò)圖像處理設(shè)備檢測(cè)小型魚(yú)類的聚群狀態(tài)，由此檢測(cè)是否有低濃度有毒物質(zhì)混入水樣，檢測(cè)靈敏度高。

(2)本發(fā)明所述設(shè)備包括水溫傳感器、水位傳感器、增氧裝置、加熱器及與上述部件通訊的中央控制器，通過(guò)上述部件的協(xié)同作用，監(jiān)測(cè)各部件的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)出故障指令，有效避免了現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備存在的頻繁誤告警問(wèn)題，同時(shí)保證了設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，使用壽命長(zhǎng)，可靠性高。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備中的主水槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的一種優(yōu)選實(shí)施例的整體示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，并結(jié)合圖2所示，本實(shí)施例中的基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備包括水槽1和PLC控制器，水槽1具體包括盛水槽2、溫控水槽3和主水槽4。原水被供應(yīng)到盛水槽2中，之后又從盛水槽2流入溫控水槽3內(nèi)。

其中，所述主水槽由供水機(jī)構(gòu)連續(xù)供應(yīng)水樣，供水機(jī)構(gòu)包括盛水槽、溫控水槽，用來(lái)集群飼養(yǎng)緋青鳉小型魚(yú)類，所述主水槽的外部設(shè)有拍攝所述主水槽內(nèi)的小型魚(yú)類活動(dòng)的攝像機(jī)11，所述攝像機(jī)11與圖像處理設(shè)備和監(jiān)視屏17連接，所述圖像處理設(shè)備從攝像機(jī)11所拍攝的影像中通過(guò)圖像處理檢測(cè)小型魚(yú)類的聚群狀態(tài)，并由此檢測(cè)水樣中的低濃度有毒物質(zhì)，所述圖像處理設(shè)備與運(yùn)行顯示面板13連接，所述主水槽內(nèi)設(shè)有增氧裝置20，所述主水槽與采樣水保管容器14連接，所述采樣水保管容器設(shè)置在一漏水臺(tái)16內(nèi)，所述漏水臺(tái)內(nèi)設(shè)有漏水感應(yīng)器15。

其中，溫控水槽3內(nèi)安裝有水泵5、水位傳感器21和加熱器19，水泵5的出水口位于主水槽4內(nèi)且緊靠主水槽4槽壁，水泵5能夠?qū)⒃畯臏乜厮?內(nèi)泵入主水槽4。水位傳感器與PLC通訊，低水位時(shí)所述水位傳感器通過(guò)PLC給所述加熱器斷電，這有效地防止了加熱器干燒造成損壞。

其中，增氧裝置20與PLC相連，增氧裝置不運(yùn)行時(shí)，由中央控制器發(fā)出故障信號(hào)。這樣設(shè)置的必要性在于，小型魚(yú)群會(huì)消耗大量氧氣，如果因增氧裝置不運(yùn)行導(dǎo)致水樣中氧氣不足，會(huì)對(duì)緋青鳉的活躍度產(chǎn)生影響，易出現(xiàn)誤告警狀況。

其中，水泵5與PLC相連，水泵不運(yùn)行時(shí)，由中央控制器發(fā)出故障信號(hào)，防止誤告警。這樣設(shè)置的必要性在于，水泵不運(yùn)行時(shí)，主水槽4內(nèi)的水樣不再回流，這會(huì)產(chǎn)生如下的問(wèn)題：一方面是產(chǎn)生的魚(yú)卵、多余的魚(yú)餌等雜質(zhì)不能被水流攪動(dòng)，發(fā)生沉底，不能通過(guò)主水槽4底部的排水口排出，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果；另一方面，即便水質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致緋青鳉死亡，死亡后的緋青鳉也僅是漂浮在水中，不能被回流水帶動(dòng)掛在捕網(wǎng)上，進(jìn)而不能形成告警所需的圖像，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)裝置失效。

所述加熱器19與PLC相連，加熱器通電但出現(xiàn)故障不運(yùn)行時(shí)，由中央控制器發(fā)出故障信號(hào)，防止誤告警。這樣設(shè)置的必要性在于，用于生物監(jiān)測(cè)的不同的小型魚(yú)類具有不同的適溫范圍，例如，緋青鳉適溫范圍為24℃-26℃，如果溫度較低，則緋青鳉的活躍度降低，易產(chǎn)生聚群的假象，產(chǎn)生誤告警；而溫度較高也不適宜緋青鳉生存。所以有必要設(shè)置加熱器，在溫度低于適溫值時(shí)，由中央控制器給加熱器通電，進(jìn)行增溫；到達(dá)適溫值時(shí)，由中央控制器給加熱器斷電，不再增溫；使水樣的溫度始終處于緋青鳉的適宜生存的溫度范圍內(nèi)。

其中，主水槽4呈四角形，除安裝水泵5一角之外的三個(gè)角上均安裝有擋板6，每個(gè)擋板6呈背向主水槽4中心彎曲，這樣原水在主水槽4內(nèi)形成回流，不會(huì)滯留在主水槽4的四個(gè)角落處，防止水質(zhì)腐敗對(duì)緋青鳉造成影響。主水槽4內(nèi)還設(shè)置有水溫傳感器18，水溫傳感器用來(lái)監(jiān)測(cè)水樣的溫度并與PLC通訊，由PLC控制所述加熱器19通斷電。另外，水溫傳感器測(cè)得的水溫值同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，且水溫?cái)?shù)據(jù)被存儲(chǔ)記錄。

主水槽4的底部中心設(shè)有排水口，所述排水口上固定設(shè)有排水管7，排水管7的上端設(shè)有沿水平方向的排水孔8，排水管7上連接有捕網(wǎng)9，捕網(wǎng)9的另一端連接在主水槽4的槽壁上。

捕網(wǎng)9上的網(wǎng)孔能夠使緋青鳉自由通過(guò)，當(dāng)原水中含有有毒物和有害物質(zhì)時(shí)，緋青鳉被水中所含的毒性侵害，被主水槽4內(nèi)的回流水樣沖漂，在回流水壓作用下在掛于捕網(wǎng)9的狀態(tài)下被捕獲。

主水槽4中的緋青鳉群的餌料通過(guò)自動(dòng)喂料裝置10自動(dòng)投放，自動(dòng)喂料裝置10與交流電源連接，不用電池，為了安裝方便，自動(dòng)喂料裝置10可直接與水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備上的電路連接。

本實(shí)施例中，為了增強(qiáng)拍攝效果，在主水槽4的下方設(shè)置一小型熒光燈12，且24小時(shí)點(diǎn)亮，能夠抑制主水槽4內(nèi)的藻類生成。

作為另一優(yōu)選的實(shí)施例，為了防止攝像機(jī)受潮，所述主水槽為透明材料制成，圖像捕捉系統(tǒng)更佳地設(shè)置在主水槽4的下方。

本發(fā)明基于生物特性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備利用緋青鳉等小型魚(yú)類具有防止被大型魚(yú)類捕食的捕食防御本能和在感到危險(xiǎn)時(shí)聚群的生態(tài)本能，借助設(shè)在主水槽外的圖像捕捉系統(tǒng)拍攝主水槽內(nèi)的小型魚(yú)類的活動(dòng)，通過(guò)圖像處理設(shè)備檢測(cè)小型魚(yú)類的聚群狀態(tài)，由此檢測(cè)低濃度有毒物質(zhì)混入水樣。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。