水质监测装置及其系统
技术领域
本发明涉及一种水质监测装置及系统，特别是关于一种可以对渔塭的水面下的水质状况进行监视的水质监测装置及系统。
背景技术
传统上对于渔塭(aquaculture farm)的水质状况的监视，通常需要水产养殖业者到渔塭现场，对水采样以进行后续检验或是使用手持式仪器对水样进行检测。
当渔塭的数量多或面积较大时，更是需要耗用相当多的时间在水的采样上，不但费时也费力，对于水产养殖业者来说，是一个非常不便利的处理方式。
此外，由于需要至渔塭现场才能采样与了解水质现况，往往会延误了适当的处理时机点，进而导致水产生物的病变甚至死亡而造成不必要的损失。
发明内容
本发明第一个目的在于使水产养殖业者能便利地取得水质监测资料。
本发明的另一目的在于降低水产养殖业者可能的损失。
为达上述目的及其他目的，本发明提出一种水质监测装置，包含：上段管体、第一连接件、中段管体、监测器及信号收发模组。该第一连接件上端连接该上段管体的下端的开口，并于下端连接该中段管体的上端的开口。监测器具有依序穿过该中段管体的内部及该第一连接件的一信号传输线，该监测器被以下述二个的其一个来配置：一个为被配置于该中段管体的内部的下端且凸伸出该中段管体的下端开口，以及另一个为被配置于该中段管体的外部且连接该信号传输线的一端，该信号传输线的该端被固定于该中段管体的内部的下端。信号收发模组安装于该上段管体的内部，耦接该信号传输线，透过无线信号的传输，供远端监视水质状况。
于本发明的一实施例中，该第一连接件与该中段管体间更包含一密封环，由该第一连接件及配置于该中段管体下端的该监测器，于该中段管体的内部界定出一容置空间，使该容置空间内的气体保存于内。
于本发明的一实施例中，更包含：一下段管体及一第二连接件。该下段管体上端具有开口，且于管壁上具有连通管内的至少一窗口，该下段管体于上端具有与该中段管体的外径匹配的一扩口。该第二连接件上端连接该下段管体的下端。
于本发明的一实施例中，更包含：一配重块，配置于该中段管体内、该中段管体外、该下段管体内、该下段管体外、该第二连接件内及该第二连接件外的此六个中的至少其一。
于本发明的一实施例中，该配重块的配置位置可使该水质监测装置的重心位于该水质监测装置的中间下方，并同时可使该水质监测装置被布署于水中时令该信号收发模组的天线部露出于水面上方。
于本发明的一实施例中，该下段管体包括覆盖该至少一窗口的对应网罩。
于本发明的一实施例中，该监测器包含至少一感应单元，该至少一感应单元选自下述的至少一个：一温度感应单元、一电导率感应单元、一氧化还原电位感应单元、一溶氧度感应单元、一pH值感应单元及一离子选择性电极感应单元。
于本发明的一实施例中，更包含设置于该上段管体顶侧或管体周围的一太阳能供电模组，该太阳能供电模组耦接该信号收发模组。
于本发明的一实施例中，更包含于下端具有一尖部的一末段管体，该末段管体的上端连接该第二连接件的下端。
于本发明的一实施例中，该第二连接件连接一锚定件。
为达上述目的及其他目的，本发明又提出一种水质监测系统，连接至一远端伺服器，以提供水质资料予一终端装置，该水质监测系统包含：前述的水质监测装置及一无线路由器，该无线路由器是无线连接该等水质监测装置，以取得各该水质监测装置的监测器所测得到的水质资料。
于本发明的一实施例中，该等水质监测装置的各该信号收发模组为射频(RadioFrequency，RF)收发模组，而与该无线路由器间建立射频通讯。
为达上述目的及其他目的，本发明又提出一种水质监测系统，连接至一远端伺服器，以提供水质资料予一终端装置，该水质监测系统包含：前述的水质监测装置，其中该等水质监测装置的各该信号发射模组为符合行动通讯技术标准(例如第4代、第5代或更新的通讯技术标准)的信号发射模组。
据此，本发明由一种略呈长管状的水质监测装置，可使其浮在渔塭的水中，即时地传送当下的水质资料，进而令水产养殖业者可以便利地取得水质监测资料，并于状况发生前或发生时，可即时地进行对应的处理，降低损失，达到更有效的维护。
附图说明
图1为本申请的水质监测装置的分解示意图。
图2为本申请的水质监测装置的另一分解示意图。
图3为本申请的水质监测装置的组合图。
图4为本申请的水质监测系统的示意图。
符号说明：
100 水质监测装置
100′水质监测装置
100″水质监测装置
100″′ 水质监测装置
110 上段管体
120 中段管体
130 下段管体
132 窗口
134 网罩
136 扩口
140 末段管体
142 锚定件
151 第一连接件
153 第二连接件
160 配重块
170 监测器
180 信号收发模组
181 密封环
200 无线路由器
300 伺服器
400 终端装置
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及功效，由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后：
于本文中，所描述的用语“包含、包括、具有”或其他任何类似用语意非仅限于本文所列出的此等要件而已，而是可包括未明确列出但却是所述部件、结构、装置、模组或系统通常固有的其他要件。
请参照图1，其为本申请的水质监测装置的分解示意图。水质监测装置100由上至下依序可包含：上段管体110、第一连接件151及中段管体120。以及可再设置：监测器170及信号收发模组180。如图1所示，上段管体110及中段管体120由第一连接件151连接在一起。上段管体110于下端具有开口，中段管体120于上端及下端各具有开口。组接后的水质监测装置100略呈长型的管体。
该监测器170可被配置在该中段管体120的内部的下端且凸伸出该中段管体120的下端开口，如此，可同时使该中段管体120的下端开口被该监测器170密封。凸伸出该中段管体120的下端开口的监测器170的一部份，为主要的感测部位，接触水流以检测水质状况。
该信号收发模组180被安装于该上段管体110的内部。该信号收发模组180由穿过该中段管体120的内部及该第一连接件151的一信号传输线(图未示)来耦接至该监测器170。
另一方面，于图1中未示出，然而该监测器170也可被配置于该中段管体120的外部，且该信号传输线的一端可被固定于该中段管体120的内部的下端。如此，可由该信号传输线的一端的固定部来密封该中段管体120的下端开口。以及，还可进一步地由该信号传输线的一端凸伸出该中段管体120的下端开口而使该监测器170被该信号传输线的该端吊挂着。举例来说，该监测器170是一个连接于该信号传输线的末端的探测头，而可由该信号传输线的延长来决定该监测器170被延伸的距离。
如图1所示，一配重块160可被配置于该中段管体120的靠近下端处的外围。该配重块160可使水质监测装置100的上端部能浮于水面且不倾倒。再者，于其他实施态样下，该配重块160也可被配置于该中段管体120内，或同时在该中段管体120的内与外皆配置该配重块160。该第一连接件151与该中段管体120间另可包含一密封环182(例如为密封环(O-ring))，同时由该第一连接件151及配置于该中段管体120的下端的该监测器170，可在该中段管体120的内部界定出一容置空间，使该容置空间内的气体或填充物被保存于内。该密封环182进一步提高该第一连接件151与该中段管体120间的密封性。
该配重块160也可用于让该信号收发模组180中的收发用天线，可露出水面，进而避免发射的无线电波被水吸收。其中，该配重块160的配置位置可使该水质监测装置100的重心位于该水质监测装置100的中间下方，并同时可使该水质监测装置100被布署于水中时，令该信号收发模组180的天线部可露出于水面上方。
接着请参阅图2，为本申请的水质监测装置的分解示意图。水质监测装置100由上至下依序可包含：上段管体110、第一连接件151、中段管体120、下段管体130、及第二连接件153。以及再设置有：配重块160、监测器170及信号收发模组180。
如图2所示，下段管体130上端具有开口，且于管壁上具有连通管内的至少一窗口132。该下段管体130于上端具有与该中段管体120的外径匹配的一扩口136，由该扩口136来与该中段管体120的下端开口达成密封特性。该第二连接件153则是于上端连接该下段管体130的下端。
如图2所示，该监测器170可被固定在该中段管体120的下端，而使该监测器170被安装于该中段管体120内，同时，凸伸的感测部位突出于该中段管体120外。该监测器170突出的感测部位可对应下段管体130上的窗口132(图2中仅显示一窗口)。下段管体130上的窗口132的设计是使水中的水流可进入下段管体130内而被监测器170的感测部位检测到水质状况。此外，在该窗口132上，还可包括覆盖该窗口132的网罩134，以阻挡异物进入下段管体130内而造成阻塞，并且可避免水中生物的侵入或污染而造成感测部位的损坏。
监测器170用于量测水中的水质状况，监测器170可同时搭载复数感应单元，以提供各种检测数据，例如：温度感应单元、电导率感应单元(测EC值，表示液体中的可溶性盐类的浓度)、氧化还原电位感应单元(测ORP(Oxidation-Reduction Potential)，表示水溶液的氧化还原能力)、溶氧度感应单元(测量溶解于水中的氧的含量)及pH值感应单元(测水中酸碱程度)及离子选择性电极(ion-selective electrode)感应单元(用于检测溶液中指定离子浓度的一种电化学感测器)，其中，监测器170包含一或多个感应单元，该至少一感应单元可选自上述感应单元的至少一个。
此外，配重块160可被选择性地配置在该中段管体120内、该中段管体120外、该下段管体130内、该下段管体130外、该第二连接件153内及该第二连接件153外的此六个中的至少其中一个，图2示例配置于该第二连接件153内。
信号收发模组180产生供近端或远端直接接收的无线信号，或自近端或远端直接接收无线信号。信号收发模组180可内置电源模组或搭载太阳能供电模组或前述二个的组合。电源模组可为可充电式电池或一次性电池。太阳能供电模组则可设置于上段管体110的顶侧或管体的周围，由能浮于水面且不倾倒的水质监测装置100，让浮出水面的部位能结合太阳能供电模组，而达到更长的运作时间。
接着请参阅图4，本申请的水质监测系统的示意图。水质监测装置于其他实施态样中，例如可于第二连接件153上连接一锚定件142，而呈现如图4所示的水质监测装置100′，由锚定件142在水底的拉持，可让水质监测装置100′不易漂流至其他位置。以及，水质监测装置于其他实施态样中，再例如可于第二连接件153的下端更连接一末段管体140，该末段管体140于下端具有一尖部，进而可易于插入至池底土壤内，令水质监测装置100″被固持于原位置。图1与图2所示例的水质监测装置100、100″′亦同时示例于图4中。
请再参阅图4，水质监测装置(100、100′、100″、100″′)可与一无线路由器200组成一水质监测系统，无线路由器200由无线连接该等水质监测装置(100、100′、100″、100″′)的信号收发模组180，以取得各该水质监测装置(100、100′、100″、100″′)的监测器170所测得的水质资料。
无线路由器200与该等信号收发模组180间可通过Wi-Fi无线高传真传输通道、RF射频传输通道或其他通讯方式建立连接。无线路由器200可再透过固网或其他连线方式连接至远端的伺服器300，再由远端的伺服器300传递监测资料予终端装置400(如：智慧型手机、平板电脑、电脑等通讯装置)，进而让水产养殖业者能便利地取得水质监测资料，而当有水质状况示警时，可及时地做出反应，减少损失。
进一步地，水质监测装置(100、100′、100″、100″′)的信号收发模组180也可直接为符合行动通讯技术标准的信号收发模组，例如：第四代行动通讯技术(4G,The fourthgeneration of mobile phone mobile communication technology standards)的通讯技术标准，甚至是第五代或更新的通讯技术标准，如此，水质监测装置可直接与远端的伺服器300连接，省去无线路由器200的配置。
综上，本发明实施例中所阐述的水质监测装置及其系统，可令水产养殖业者有更便利及更及时的水质监控，并可于水质状况恶化前或发生时，进行对应的处理，降低损失，达到更有效的维护。
本发明在上文中已以较佳实施例阐述，然熟知本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以权利要求书范围所界定的为准。
