[0001] 本发明属于渔业水环境技术领域，更具体地说，特别涉及一种渔业水环境水质生态预警装置及预警方法。

[0002] 渔业水环境的水质生态是渔业养殖的关键因素，良好的水质生态可以为鱼类提供适宜的生存环境，促进水生生物的多样性，推动了渔业的发展。然而，由于人类活动的不断扩展，工业废水与生活废水的排放，容易导致水质的恶化，使得渔业水环境受到了较大的影响。为了切实保证能够在第一时间发现水质的变化，往往需要使用到渔业水环境水质生态预警装置。

[0003] 该装置通过检测探头与水体接触，再将检测信号传输到水质检测仪，从而实现对水质变化的实时监测；同时，当发现水质出现恶化的趋势，会立即发出预警信号，使得人们可以及时做出相应的应对措施，减少水质恶化带来的损失。但是，传统的预警装置检测探头往往是长期浸泡在水体中，从而对水质进行检测，由于长时间与水接触，检测探头容易受到水体中各种物质的侵蚀，从而导致检测探头的检测精度与使用寿命的降低，也容易受到水中杂质的冲击，造成检测探头的损坏，就需要对检测探头进行更换，从而增加了使用成本与工作量。

[0020] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明的技术方案，但不能用来限制本发明的保护范围。

[0021] 实施例一：如图1至图12所示，本发明提供了一种渔业水环境水质生态预警装置，包括有浮排11与水质检测仪21，浮排11作为整个装置的基础支撑部分，位于装置的最下方，并通过多组船锚结构固定在水域当中，有效抵抗水流的冲击，确保整个预警装置在水中保持稳定的位置。在浮排11的上方设置有支撑板12，支撑板12通过滑轨结构与浮排11滑动连接，滑轨结构包括有两组滑轨与两组电动滑块，滑轨安装在浮排11顶部，电动滑块安装在支撑板12底部，电动滑块与滑轨可滑动连接，使得支撑板12可以在浮排11上自由的移动，以便调整装置的位置以适应不同的监测需求。在支撑板12上设置有安装箱13，安装箱13为内部的设备提供了稳定的安装环境。水质检测仪21安装在安装箱13内，负责对采集到的水样参数进行检测分析，水质检测仪21可采用HACH HQ40d 多参数水质分析仪。支撑板12的上方还设置有防护组件，检测探头22安装在防护组件上，并与水质检测仪21电性连接，通过检测探头22与水体样本接触，捕捉水体中的各种参数变化，检测探头21可采用 YSI ProDSS 多参数水质探头。防护组件包括有防护箱301，检测探头22位于防护箱301内，防护箱301能够为检测探头22提供有效的保护，避免其受到外界环境的损害。支撑板12上设置有调节组件，防护箱301通过支撑杆302与调节组件连接，调节组件可以调整防护箱301的位置与角度，从而使检测探头22能够更加准确的采集水样。

[0022] 在支撑板12上还设置有风机25，风机25通过连接管与防护箱301连接，风机25可以为防护箱301提供气流，用于对检测探头22进行干燥或其他处理。安装箱13内还设置有控制器23与储能电池24，控制器23内设置有无线模块，控制器23通过无线模块与外界预警系统电性连接，可以将检测到的数据及时传输到外界预警系统，以便相关人员能够及时了解水质情况并采取相应的措施，控制器23 Allen‑Bradley CompactLogix 系列控制器，内部自带有无线模块。同时，支撑板12上方设置有取样组件，取样组件负责采集水样并将其输送到检测探头22处进行检测。通过各个部件的协同工作，这种渔业水环境水质生态预警装置能够有效地对渔业水环境进行实时监测和预警。

[0023] 如图2、图4、图5、图10所示，防护组件还包括有安装座303与两组半齿轮304，防护箱301作为保护检测探头22的关键部件，其上开设有通槽。安装座303的一端穿设在通槽内，检测探头22与安装座303可拆卸的连接，方便了检测探头22的安装、更换与维护。当需要对检测探头22进行检修或更换不同类型的探头时，可以轻松地将其从安装座303上拆卸下来，提高了装置的使用便利性。在防护箱301的顶部设置有安装板305，两组半齿轮304均与安装板305可转动连接，确保了半齿轮304能够稳定地转动，为后续的操作提供了可靠的机械基础。安装座303的一端设置有齿条306，齿条306位于两组半齿轮304之间。两组半齿轮304的朝向一致，其中一组半齿轮304与齿条306啮合，实现齿条306的升降。当其中一组半齿轮304转动时，通过与齿条306的啮合作用，可以带动安装座303在通槽内进行移动。为了保证两组半齿轮304能够同步转动，它们之间通过第一传动带307连接，同步转动使得两组半齿轮304总会有一组不会与齿条306啮合。当其中一组半齿轮304转动时，通过第一传动带307的传动作用，另一组半齿轮304也会随之转动，从而实现对齿条306的升降驱动。在安装板305的一侧设置有第一电机308，第一电机308与其中一组半齿轮304连接。第一电机308作为动力源，为半齿轮304的转动提供动力，并与控制器23电性连接。通过控制器23控制第一电机308带动两组半齿轮304转动，可以实现安装座303的上升与下降，从而控制检测探头22在防护箱301内的进出。当需要进行检测时，第一电机308驱动半齿轮304转动，使齿条306带动安装座
303下降，检测探头22从防护箱301中伸出，进入到检测位置。检测完成后，第一电机308反转，将检测探头22收回防护箱301内，进行保护。不仅提高了检测的效率与准确性，还延长了检测探头22的使用寿命。

[0024] 防护箱301内相对应的设置有两组喷气管309，检测探头22位于这两组喷气管309之间，使得当需要对检测探头22进行处理时，喷气管309能够从两个相对的方向对检测探头22进行作用。防护箱301的一侧设置有安装套筒310，安装盖板311与安装套筒310连接，从而形成安装腔。安装套筒310一方面通过通气管与两组喷气管309连接，另一方面又通过连接管与风机25连接；使得风机25产生的气流能够顺利的通过安装套筒310与通气管输送到喷气管309中。而在安装腔内设置有加热丝312，防护箱301的一侧还设置有温控器。温控器分别与加热丝312及控制器23电性连接，通过控制器23可以对温控器进行控制，从而调节加热丝312的加热温度，温控器可采用 WK‑806 智能温控器。当检测完成后，检测探头22需要进行干燥处理时，加热丝312对经过的气流进行加热，热气流通过喷气管309吹向检测探头22，能够快速有效的去除检测探头22表面的残留水分，防止其因水分侵蚀而受损，延长检测探头22的使用寿命。

[0025] 同时，防护箱301两相对的内侧面均设置有连接套筒313。防护箱301内设置有两组清理件314，清理件314的一端穿设在连接套筒313内。清理件314上设置有两组限位柱315，连接套筒313对应限位柱315开设有限位滑槽316，限位柱315穿设在限位滑槽316内。使得清理件314与连接套筒313之间能够实现可滑动连接，既保证了清理件314在一定范围内的移动自由度，又能防止清理件314脱离连接套筒313。在连接套筒313内设置有弹簧件317，弹簧件317位于清理件314及连接套筒313之间。在弹簧件317的作用下，清理件314始终保持一定的压力。清理件314的一端设置有刮板318，检测探头22位于两组刮板318之间，并且两组刮板318均与检测探头22接触。在检测探头22进出防护箱301的过程中，或者在检测过程中，刮板318能够及时清理检测探头22表面吸附的杂质与污垢，确保检测探头22的表面清洁，从而保证检测数据的准确性。这种自动清理减少了人工维护的工作量，提高了装置的可靠性与稳定性。

[0026] 如图2、图9所示，调节组件包括有丝杆401与移动座402，在支撑板12上设置有支撑架403，支撑架403为整个调节组件提供了稳定的支撑结构。支撑架403的两端均设置有轴承，丝杆401的两端穿设在轴承内，使得丝杆401能够在轴承的支撑下平稳地转动。移动座402套设在丝杆401上，当丝杆401转动时，移动座402能够沿着丝杆401进行上下移动。支撑架403上安装有第二电机404，第二电机404作为动力源，为丝杆401的转动提供动力。第二电机404的轴端与丝杆401上均设置有传动轮405，两组传动轮405之间通过第二传动带406连接。当第二电机404启动时，通过传动轮405与第二传动带406的传动作用，带动丝杆401转动，从而实现移动座402的升降运动。

[0027] 支撑杆302的一端通过转动轴与移动座402可转动连接，使得支撑杆302能够相对于移动座402进行角度调整。移动座402上设置有第三电机407，第三电机407与转动轴连接，通过控制第三电机407的转动，可以调整支撑杆302的角度，进而调整防护箱301与检测探头22的位置。为了确保移动座402在移动过程中的准确性与稳定性，支撑架403的一侧设置有两组视觉模块408。支撑架403对应视觉模块408开设有连接槽，视觉模块408卡设在连接槽内，并与控制器23电性连接。移动座402的一侧设置有识别块409，识别块409根据需求设置为视觉模块408可识别的颜色；两组视觉模块408呈竖状排列，当进出检测时，移动座402会移动到底部的视觉模块408处，并检测到识别块409，第二电机404停止转动；当检测完成后，移动座402向上移动，移动到顶部的视觉模块408处，并检测到识别块409，第二电机404停止转动；能够确定控制移动座402的移动距离与位置，视觉模块408可采用块 OpenMV Cam H7视觉模块。

[0028] 支撑杆302上开设有卡槽410，移动座402上设置有卡板411，卡板411卡设在卡槽410内，使得支撑杆302与移动座402之间的连接更加牢固。支撑杆302上设置有固定套筒
412，固定套筒412内设置有固定柱413，支撑杆302与卡板411上均开设有固定孔，固定柱413的一端穿设在固定孔内。当需要固定支撑杆302与移动座402的相对位置时，固定柱413插入固定孔中，确保两者之间不会发生相对移动。固定套筒412的顶部还设置有通电座414，通电座414内设置有电磁铁。当需要调整支撑杆302的角度时，通电座414通电，电磁铁产生磁力，将固定柱413从固定孔中吸出，解除对支撑杆302与移动座402的锁定，使得第三电机407能够顺利的调整支撑杆302的角度。既保证了装置在工作过程中的稳定性，又能够在需要调整时灵活的解除锁定，提高了装置的实用性与可靠性；同时，第二电机404、第三电机407与通电座414均与控制器23电性连接。

[0029] 如图2、图6所示，取样组件包括检测箱51与水泵52，它们均安装在支撑板12上，检测箱51位于检测探头22的下方，当水样经过一系列处理后进入检测箱51，检测探头22能够准的地对其进行检测分析，确保了检测过程的高效性和连贯性。在支撑板12的下方还设置了过滤件，水泵52通过连接导管分别与检测箱51及过滤件连接，形成了完整的水样传输通道。水泵52作为动力源，能够将待检测的水样从周围水域中抽取出来，并输送到过滤件中进行初步处理。过滤件的核心部分是过滤罐53，过滤罐53的表面开设有多组过滤槽54，当水样流经过滤罐53时，较大的杂质会被过滤槽54拦截下来，从而有效防止这些杂质进入后续的检测环节，影响检测结果的准确性。在过滤罐53的顶部设置有安装管55。安装管55与过滤罐53之间安装有传动丝杆，而在过滤罐53的底部设置有传动电机，并与控制器23电性连接。传动电机的轴端与传动丝杆连接，当传动电机启动时，能够带动传动丝杆进行转动。在过滤罐
53的内部，设置有刀盘架56，刀盘架56套设在传动丝杆上。随着传动丝杆的转动，刀盘架56能够在过滤罐53内进行上下移动。刀盘架56的周侧安装有多组切割刀片57，这些切割刀片
57穿设在过滤槽54内。当刀盘架56上下移动时，切割刀片57能够对过滤槽54内拦截的杂质进行切割处理，防止杂质堆积堵塞过滤槽54，确保过滤件始终保持良好的过滤性能。在安装管55的顶部，设置有过滤盖板58。过滤盖板58与安装管55之间还设置有栅栏板59。栅栏板59能够进一步对水样进行过滤，去除那些过滤槽54未能拦截的杂质。过滤盖板58则起到了保护作用，防止外界的杂质意外进入过滤件内部，保证了过滤件的稳定运行。检测箱51底部还设置有排水管，排水管一端设置有电磁阀，当检测完成后，通过控制器23控制电磁阀的开关，实现排液操作，便于下一次的检测取样。

[0030] 如图2、图7、图8所示，在渔业水环境水质生态预警装置中，支撑板12上可拆卸的设置有防护外壳14，当防护外壳14安装在支撑板12上时，便形成了防护腔，防护腔为内部的关键部件提供了额外的保护，使其免受外界环境因素的影响。调节组件位于防护腔内，得到了良好的防护。防护外壳14起到物理保护作用的同时，还设置有两组安装卡板15，防护外壳14上方设置有太阳能板26，太阳能板26与两组安装卡板15连接，太阳能板26与储能电池24电性连接，能够将太阳能转化为电能并存储在储能电池24中，为整个预警装置提供可持续的能源供应。安装箱13底部开设有装配槽16，装配板17卡设在装配槽16内，从而形成有装配腔。在这个装配腔内设置有半导体制冷板27，半导体制冷板27与安装箱13底部接触。通过控制器23与半导体制冷板27电性连接，能够有效的调节安装箱13内部的温度，确保内部的水质检测仪21等电子设备在适宜的温度环境下工作。这样可以提高设备的稳定性和可靠性，延长其使用寿命。同时，在安装箱13内设置有温度传感器，通过与控制器23电性连接，可以将检测到的温度信息，传输到控制器23，当温度到达设定值后，控制器23控制半导体制冷板27运行，温度传感器可采用 DS18B20温度传感器。安装箱13的一侧开设有多组装配卡槽18，另一侧开设有多组散热槽19。装配卡槽18内卡设有风扇，风扇在装置运行过程中起到散热的作用。当半导体制冷板27在工作时一侧会产生热量，风扇能够将这些热量从散热槽19排出到装配腔外，冷空气能够顺利进入装配腔，维持良好的工作温度环境。

[0031] 一种渔业水环境水质生态预警装置的预警方法，包括有以下步骤：步骤一：准备工作；
仔细检查各部件的状态，确保每个部件都处于良好的工作状态，随后，将整个装置搬运至待监测的渔业水域中，在搬运过程中，要注意轻拿轻放，避免对装置造成不必要的损坏；
步骤二：设备启动；
开启装置电源，使得用电部件开始工作，通过控制器23对装置进行初始化设置，检查无线模块正常运行，以便后续与外界预警系统交互数据；同时，支撑板12通过滑轨结构在浮排11上进行平稳移动，并移动到指定位置；接着，第二电机404运行，带动丝杆401转动，使得移动座402向下移动，防护组件与检测探头22也随之进行升降运动；当移动座402移动到底部视觉模块408处时，视觉模块408能够准确检测到识别块409，此时第二电机404停止运行；
步骤三：水体取样；
将过滤件浸泡在水体中，启动水泵52；水泵52开始工作后，将水体通过过滤件抽取到检测箱51内；在抽取过程中，要确保抽取的水样具有代表性；当抽取到设定样本量后，水泵52停止运行；
步骤四：样本检测、数据传输与预警；
取样完成后，第一电机308运行；此时，两组半齿轮304同时转动，其中一组半齿轮
304与齿条306啮合，使得齿条306向下缓缓移动；随着齿条306的移动，安装座303也随之移动，进而使得检测探头22从防护箱301中逐渐伸出，进入到检测箱51内，并且没入在水体中；
通过检测探头22能够捕捉水体中的各种参数变化，并将数据传输到水质检测仪21内；水质检测仪21接收到检测探头22传来的数据后，开始对数据进行处理；它会对各项参数进行准确的计算与评估，处理完毕后，数据通过控制器23内的无线模块，传输到外界预警系统中；
相关人员能够在第一时间接收到水质信息，以便及时采取应对措施；
步骤五：组件归位；
检测完成后，检测箱51进行水体样本的排放；接着，第一电机308再次启动运行；此时，另一组半齿轮304与齿条306啮合，齿条306缓缓向上移动，安装座303也随之上升，带动检测探头22向上移动，重新进入到防护箱301内；随后，控制器23发出指令，控制温控器与风机25开始运行；同时，加热丝312开始加热，产生热风；风机25将热风输送至两组喷气管309，喷气管309将热风吹向检测探头22，对检测探头22进行干燥处理；接着，第二电机404运行，丝杆401转动，将移动座402向上移动；当移动到顶部视觉模块408处时，视觉模块408检测到识别块409，第二电机404停止转动；然后，通电座414通电，产生磁吸力，将固定柱413向上移动，退出固定孔；此时，第三电机407根据指令开始转动，防护组件带动检测探头22随之进行移动，移动到防护外壳14内后，第三电机407停止，组件归位完成；
步骤六：过滤件的清洁；
传动电机运行，传动丝杆转动，带动刀盘架56进行升降运动；在升降过程中，切割刀片57在过滤槽54内进行移动，对过滤罐53上的缠绕物进行切割操作；这样可以确保过滤件始终保持良好的过滤性能，为下一次的水样检测做好准备。

[0032] 实施例二：基于本申请的实施例一提供的一种渔业水环境水质生态预警装置及预警方法，本申请的实施例二提出一种渔业水环境水质生态预警装置及预警方法。本实施例二仅仅是实施例一的优选的方式，实施例二的实施对实施例一的单独实施不会造成影响。下面将对本发明的第二实施例做进一步说明。

[0033] 如图3、图7、图8所示，在渔业水环境水质生态预警装置中，支撑板12上可拆卸的设置有防护外壳14，当防护外壳14安装在支撑板12上时，便形成了防护腔，防护腔为内部的关键部件提供了额外的保护，使其免受外界环境因素的影响。调节组件位于防护腔内，得到了良好的防护。防护外壳14的上方设置有安装支架28，安装支架28与防护外壳14采用可转动连接的方式。使得安装支架28可以根据实际需求进行角度调整，从而更好地适应不同的光照条件，防护外壳14上还设置有调节电机29，调节电机29与安装支架28连接。通过控制器23可以调节电机29的驱动，控制安装支架28的转动角度，实现对太阳能板26的最佳朝向调整。太阳能板26安装在安装支架28上，能够充分接收太阳光的照射，并将太阳能转化为电能。太阳能板26与储能电池24电性连接，将转化后的电能存储在储能电池24中，为整个预警装置提供可持续的能源供应。

[0034] 安装箱13底部开设有装配槽16，装配板17卡设在装配槽16内，从而形成有装配腔。在这个装配腔内设置有半导体制冷板27，半导体制冷板27与安装箱13底部接触。通过控制器23与半导体制冷板27电性连接，能够有效的调节安装箱13内部的温度，确保内部的水质检测仪21等电子设备在适宜的温度环境下工作。这样可以提高设备的稳定性和可靠性，延长其使用寿命。同时，在安装箱13内设置有温度传感器，通过与控制器23电性连接，可以将检测到的温度信息，传输到控制器23，当温度到达设定值后，控制器23控制半导体制冷板27运行。安装箱13的一侧开设有多组装配卡槽18，另一侧开设有多组散热槽19。装配卡槽18内卡设有风扇，风扇在装置运行过程中起到散热的作用。当半导体制冷板27在工作时一侧会产生热量，风扇能够将这些热量从散热槽19排出到装配腔外，冷空气能够顺利进入装配腔，维持良好的工作温度环境。

[0035] 本实施例二与实施例一的区别在于太阳能板26的安装方式，在防护外壳14上设置有安装支架28，太阳能板26安装在安装支架28上，安装支架28与防护外壳14可转动连接，使得可以根据需求进行安装支架28角度的调节，从而改变太阳能板26的角度；同时，在防护外壳14上安装有调节电机29，通过调节电机29可以控制安装支架28的转动，能够根据不同的光照条件与使用场景，调整太阳能板26的角度；通过安装支架28与调节电机29，能确保太阳能板26始终以最佳的角度接收太阳光的照射，从而最大限度地提高太阳能的转化效率，为整个预警装置提供持续、稳定且高效的能源供应，增强了装置的自主性和可靠性。其余条件与实施例一一致，故本实施例不再赘述。

[0036] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节。