一种基于物联网的生态环境监测设备及方法

摘要

本发明公开了一种基于物联网的生态环境监测设备及方法，涉及生态环境监测技术领域；为了解决不便收纳的问题；具体包括监测箱和控制系统，所述监测箱的底部外壁通过螺栓固定有升降机构，监测箱的一侧外壁开设有安装槽，安装槽的一侧外壁通过铰链铰接有挡板，挡板的一侧外壁开设有观察窗，监测箱的靠近挡板的一侧外壁通过铰链铰接有两个气缸；该设备的使用方法包括如下步骤：检查系统；防护帘进行防护；对环境进行监则；对监则平台检修。本发明通过拉动拉块，使防护卷帘在滑槽一内进行横移，从而带动卷筒进行旋转，从而便于防护卷帘的收放，通过防护卷帘与监测箱形成封闭空间，从而在监测对平台进行收纳。

说明书

技术领域

本发明涉及生态环境监测技术领域，尤其涉及一种基于物联网的生态环境监测设备及方法。

背景技术

环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低，环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测，环境监测，是科学管理环境和环境执法监督的基础，是环境保护必不可少的基础性工作。环境监测的核心目标是提供环境质量现状及变化趋势的数据，判断环境质量，评价当前主要环境问题，为环境管理服务。

现有的生态环境监测设备，大都是固定安装在需要监测的位置，移动的过程不方便，并且监测设备进行检修时，操作人员需要登高进行检修，安全性能低，同时生态环境监测设备不使用时，不能够进行收纳保护，极大的缩短了生态环境监测设备的使用寿命，而且不能基于物联网进行操作，智能化程度低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于物联网的生态环境监测设备及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于物联网的生态环境监测设备，包括监测箱和控制系统，所述监测箱的底部外壁通过螺栓固定有升降机构，监测箱的一侧外壁开设有安装槽，安装槽的一侧外壁通过铰链铰接有挡板，挡板的一侧外壁开设有观察窗，监测箱的靠近挡板的一侧外壁通过铰链铰接有两个气缸，每个气缸的一端通过转轴与挡板相连接，监测箱的一侧外壁通过螺栓固定有控制器，监测箱的底部内壁设置有升降组件，升降组件的顶部通过螺栓固定有支撑板，支撑板的顶部滑动连接有监测平台，监测平台的顶部外壁通过螺栓固定有报警器，监测箱的顶部外壁设置有防护机构，控制系统由图像采集模块、环境监测模块、信息处理模块、信息传输模块和移动终端组成。

优选地：所述升降机构包括底座、活动架、三个以上活动杆一、电机、支撑台、三个以上活动杆二、两个连接杆、四个固定块一、两个固定块二、螺纹杆一、两个齿轮一、两个齿轮二和两个滑动，支撑台的一侧外壁通过螺栓固定于监测箱的底部外壁上，每个活动杆二的一侧外壁均通过转轴转动连接于支撑台的一侧外壁上。

进一步地：每个所述活动杆一的一端均通过转轴转动连接于每个活动杆二的另一端，每个固定块二均通过转轴转动连接于其中两个活动杆一的另一端，每个固定块一的一侧外壁均通过转轴转动连接于余下活动杆一的另一端，底座的顶部一侧外壁通过螺栓固定于每个固定块一和每个固定块二的底部外壁上。

在前述方案的基础上：每个所述齿轮二均通过转轴转动连接于其中两个固定块一的一侧外壁，每个齿轮一的一侧外壁均转轴转动连接于每个固定块二的一侧外壁上，且每两个相对的活动杆一均与每个齿轮一和齿轮二通过转轴相连接，每个连接杆均通过转轴转动连接于每两个活动杆一和活动杆二的连接处，每个滑动座的一侧外壁均通过螺栓固定于底座的顶部外壁上。

在前述方案中更佳的方案是：所述活动架的一侧外壁滑动连接于滑动座的内壁上，且活动架的一侧外壁通过啮齿分别与每个每个齿轮一和齿轮二形成啮合传动，电机一的一侧外壁通过螺栓固定于底座的顶部外壁上，螺纹杆一的一端通过转轴固定于电机一的输出端，螺纹杆一的圆周外壁通过螺纹与活动架相连接。

作为本发明进一步的方案：所述升降组件包括三个以上导杆、螺纹杆二和电机二，每个导杆的一端均通过螺栓固定于支撑板的一侧外壁上，电机的一侧外壁通过螺栓固定于监测箱的底部内壁上，螺纹杆二的一端通过转轴固定于电机的输出端，支撑板的底部外壁通过螺栓固定有固定架，固定架的一侧外壁通过螺纹与螺纹杆二相连接。

同时，所述防护机构包括防护外壳、防护卷帘、拉块、卷筒和滑动槽，防护外壳的一侧外壁通过螺栓固定于监测箱的顶部外壁上，滑动槽开设于防护外壳的底部外壁上，卷筒的一侧外壁通过轴承固定于防护外壳的一侧内壁上，监测箱的顶部相对一侧内壁开设有滑槽一，防护卷帘的一侧外壁套接于卷筒的圆周外壁上，且防护卷帘滑动连接于滑槽一内，且滑槽一一端与滑动槽相通，拉块的一侧外壁通过螺栓固定于防护卷帘的一侧外壁上。

作为本发明的一种优选的：所述支撑板的底部开设有滑槽二，监测平台底部通过螺栓固定有连接块，滑槽二的一侧内壁通过轴承固定有其中一个齿轮三，其中一个齿轮三的一侧外壁通过转轴固定有螺纹杆三，连接块通过螺纹与螺纹杆三相连接，监测平台底部一侧外壁通过螺栓固定有电动马达，电动马达的一侧通过转轴于另一个齿轮三相连接，且两个齿轮三相互啮合。

一种基于物联网的生态环境监测方法，包括以下步骤：

S1：启动气缸，通过气缸推动挡板，检查控制系统是否可进行正常运行，启动电机一，通过电机一带动支撑台上升，从而带动监测箱上升；

S2：同时，拉动拉块，使防护卷帘在滑槽一内进行横移，从而带动卷筒进行旋转，使得防护帘卷起；

S3：紧接着，启动电机二，使得电机二带动螺纹杆二进行旋转，从而使固定架在螺纹杆二和导杆上进行上升，同时带动支撑板及监测平台上升，通过监测平台对环境进行监测；

S4：监测过程中，通过图像采集模块和环境监测模块对生态环境进行图像采集和环境监测，从而将监测信息输送至信息处理模块进行分析处理，通过信息传输模块传输至移动终端，从而可进行远程监测；

S5：无需进行监测时，启动电机二，使得电机二通过螺纹杆二带动支撑板及监测平台进行下降，从而收纳至监测箱内，拉动拉块，使防护卷帘在滑槽一内进行横移，使其与监测箱形成封闭空间，对监测平台进行收纳；

S6：最后，当需要对监测平台进行检修时，启动电动马达，使得电动马达通过齿轮三带动螺纹杆三转动，使得连接块带动监测平台在支撑板上进行横移，从而可将其移动至安装槽，进行检修。

本发明的有益效果为：

1.该一种基于物联网的生态环境监测设备及方法，通过拉动拉块，使防护卷帘在滑槽一内进行横移，从而带动卷筒进行旋转，从而便于防护卷帘的收放，通过防护卷帘与监测箱形成封闭空间，从而在监测平台进行收纳时，达到防尘的效果。

2.该一种基于物联网的生态环境监测设备及方法，通过启动电机一,使得电机一带动螺纹杆一进行旋转，从而带动活动架进行横移，通过活动架与齿轮一和齿轮二啮合传动，从而带动活动杆一进行旋转，同时带动活动杆二进行旋转，使得活动杆一和活动杆二的高度可调，从而带动支撑台进行升降，使得监测箱的高度可调，进而在监测箱出现故障时可便于维修。

3.该一种基于物联网的生态环境监测设备及方法，通过启动电机二，使得电机二带动螺纹杆二进行旋转，从而使固定架在螺纹杆二和导杆上进行升降，同时带动支撑板及监测平台进行升降，便于收纳的同时便于监测。

4.该一种基于物联网的生态环境监测设备及方法，通过启动电动马达，使得电动马达带动其中一个齿轮三转动，从而带动另一个齿轮三，同时带动螺纹杆三转动，使得连接块带动监测平台在支撑板上进行横移，从而可将其移动至安装槽，进行检修。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于物联网的生态环境监测设备的主视结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于物联网的生态环境监测设备中的后视结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于物联网的生态环境监测设备中防护外壳的剖面结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于物联网的生态环境监测设备中的升降组件结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于物联网的生态环境监测设备中的监测平台结构示意图；

图6为本发明提出的一种基于物联网的生态环境监测设备中的控制系统原理示意图。

图中：1-底座、2-活动架、3-活动杆一、4-电机一、5-支撑台、6-监测箱、7-防护外壳、8-防护卷帘、9-控制器、10-活动杆二、11-连接杆、12-固定块一、13-固定块二、14-螺纹杆一、15-齿轮一、16-气缸、17-挡板、18-观察窗、19-图像采集模块、20-环境监测模块、21-报警器、22-齿轮二、23-滑动座、24-拉块、25-卷筒、26-滑动槽、27-导杆、28-电动马达、29-支撑板、30-安装槽、31-螺纹杆二、32-电机二、33-齿轮三、34-连接块、35-监测平台、36-螺纹杆三。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种基于物联网的生态环境监测设备，如图1-6所示，包括监测箱6和控制系统，所述监测箱6的底部外壁通过螺栓固定有升降机构，监测箱6的一侧外壁开设有安装槽30，安装槽30的一侧外壁通过铰链铰接有挡板17，挡板17的一侧外壁开设有观察窗18，监测箱6的靠近挡板17的一侧外壁通过铰链铰接有两个气缸16，每个气缸16的一端通过转轴与挡板17相连接，监测箱6的一侧外壁通过螺栓固定有控制器9，监测箱6的底部内壁设置有升降组件，升降组件的顶部通过螺栓固定有支撑板29，支撑板29的顶部滑动连接有监测平台35，监测平台35的顶部外壁通过螺栓固定有报警器21，监测箱6的顶部外壁设置有防护机构，控制系统由图像采集模块19、环境监测模块20、信息处理模块、信息传输模块和移动终端组成；使用时，通过气缸16推动挡板17，检查控制系统是否可进行正常运行，通过升降机构进行升降，从而带动监测箱6进行升降，通过升降组件带动支撑板29及监测平台35进行升降，对环境进行监测，同时还可通过升降对监测平台35进行收纳，收纳时，通过防护机构对其进行防护避免粉尘进入监测箱6内，通过图像采集模块19和环境监测模块20对生态环境进行图像采集和环境监测，从而将监测信息输送至信息处理模块进行分析处理，通过信息传输模块传输至移动终端，从而可进行远程监测。

其中，所述升降机构包括底座1、活动架2、三个以上活动杆一3、电机4、支撑台5、三个以上活动杆二10、两个连接杆11、四个固定块一12、两个固定块二13、螺纹杆一14、两个齿轮一15、两个齿轮二22和两个滑动23，支撑台5的一侧外壁通过螺栓固定于监测箱6的底部外壁上，每个活动杆二10的一侧外壁均通过转轴转动连接于支撑台5的一侧外壁上，每个活动杆一3的一端均通过转轴转动连接于每个活动杆二10的另一端，每个固定块二13均通过转轴转动连接于其中两个活动杆一3的另一端，每个固定块一12的一侧外壁均通过转轴转动连接于余下活动杆一3的另一端，底座1的顶部一侧外壁通过螺栓固定于每个固定块一12和每个固定块二13的底部外壁上，每个齿轮二22均通过转轴转动连接于其中两个固定块一12的一侧外壁，每个齿轮一15的一侧外壁均转轴转动连接于每个固定块二13的一侧外壁上，且每两个相对的活动杆一3均与每个齿轮一15和齿轮二22通过转轴相连接，每个连接杆11均通过转轴转动连接于每两个活动杆一3和活动杆二10的连接处，每个滑动座23的一侧外壁均通过螺栓固定于底座1的顶部外壁上，活动架2的一侧外壁滑动连接于滑动座23的内壁上，且活动架2的一侧外壁通过啮齿分别与每个每个齿轮一15和齿轮二22形成啮合传动，电机一4的一侧外壁通过螺栓固定于底座1的顶部外壁上，螺纹杆一14的一端通过转轴固定于电机一4的输出端，螺纹杆一14的圆周外壁通过螺纹与活动架2相连接；使用时，启动电机一4,使得电机一4带动螺纹杆一14进行旋转，从而带动活动架2进行横移，通过活动架2与齿轮一15和齿轮二22啮合传动，从而带动活动杆一3进行旋转，同时带动活动杆二10进行旋转，使得活动杆一3和活动杆二10的高度可调，从而带动支撑台5进行升降，使得监测箱6的高度可调，进而在监测箱6出现故障时可便于维修。

其中，所述升降组件包括三个以上导杆27、螺纹杆二31和电机二32，每个导杆27的一端均通过螺栓固定于支撑板29的一侧外壁上，电机32的一侧外壁通过螺栓固定于监测箱6的底部内壁上，螺纹杆二31的一端通过转轴固定于电机32的输出端，支撑板29的底部外壁通过螺栓固定有固定架，固定架的一侧外壁通过螺纹与螺纹杆二31相连接；使用时，启动电机二32，使得电机二32带动螺纹杆二32进行旋转，从而使固定架在螺纹杆二32和导杆27上进行升降，同时带动支撑板29及监测平台35进行升降，便于收纳的同时便于监测。

其中，所述防护机构包括防护外壳7、防护卷帘8、拉块8、卷筒25和滑动槽26，防护外壳7的一侧外壁通过螺栓固定于监测箱6的顶部外壁上，滑动槽26开设于防护外壳7的底部外壁上，卷筒25的一侧外壁通过轴承固定于防护外壳7的一侧内壁上，监测箱6的顶部相对一侧内壁开设有滑槽一，防护卷帘8的一侧外壁套接于卷筒25的圆周外壁上，且防护卷帘8滑动连接于滑槽一内，且滑槽一一端与滑动槽26相通，拉块8的一侧外壁通过螺栓固定于防护卷帘8的一侧外壁上；使用时，拉动拉块24，使防护卷帘8在滑槽一内进行横移，从而带动卷筒25进行旋转，从而便于防护卷帘8的收放，通过防护卷帘8与监测箱6形成封闭空间，从而在监测平台35进行收纳时，达到防尘的效果。

其中，所述支撑板29的底部开设有滑槽二，监测平台35底部通过螺栓固定有连接块34，滑槽二的一侧内壁通过轴承固定有其中一个齿轮三33，其中一个齿轮三33的一侧外壁通过转轴固定有螺纹杆三36，连接块34通过螺纹与螺纹杆三36相连接，监测平台35底部一侧外壁通过螺栓固定有电动马达28，电动马达28的一侧通过转轴于另一个齿轮三33相连接，且两个齿轮三33相互啮合；使用时，启动电动马达28，使得电动马达28带动其中一个齿轮三33转动，从而带动另一个齿轮三33，同时带动螺纹杆三36转动，使得连接块34带动监测平台35在支撑板29上进行横移，从而可将其移动至安装槽30，进行检修。

本实施例在使用时,通过气缸16推动挡板17，检查控制系统是否可进行正常运行，启动电机一4,使得电机一4带动螺纹杆一14进行旋转，从而带动活动架2进行横移，通过活动架2与齿轮一15和齿轮二22啮合传动，从而带动活动杆一3进行旋转，同时带动活动杆二10进行旋转，使得活动杆一3和活动杆二10的高度可调，从而带动支撑台5进行升降，使得监测箱6的高度可调，启动电机二32，使得电机二32带动螺纹杆二32进行旋转，从而使固定架在螺纹杆二32和导杆27上进行升降，同时带动支撑板29及监测平台35进行升降，通过检测平台进行检测，当无需进行检测时，拉动拉块24，使防护卷帘8在滑槽一内进行横移，从而带动卷筒25进行旋转，从而便于防护卷帘8的收放，通过防护卷帘8与监测箱6形成封闭空间，从而对监测平台35进行收纳，当检测平台需要进行检修时，启动电动马达28，使得电动马达28带动其中一个齿轮三33转动，从而带动另一个齿轮三33，同时带动螺纹杆三36转动，使得连接块34带动监测平台35在支撑板29上进行横移，从而可将其移动至安装槽30，进行检修。

实施例2：

一种基于物联网的生态环境监测方法，包括以下步骤：

S1：启动气缸16，通过气缸16推动挡板17，检查控制系统是否可进行正常运行，启动电机一4，通过电机一4带动支撑台5上升，从而带动监测箱6上升；

S2：同时，拉动拉块24，使防护卷帘8在滑槽一内进行横移，从而带动卷筒25进行旋转，使得防护帘8卷起；

S3：紧接着，启动电机二32，使得电机二32带动螺纹杆二32进行旋转，从而使固定架在螺纹杆二32和导杆27上进行上升，同时带动支撑板29及监测平台35上升，通过监测平台35对环境进行监测；

S4：监测过程中，通过图像采集模块19和环境监测模块20对生态环境进行图像采集和环境监测，从而将监测信息输送至信息处理模块进行分析处理，通过信息传输模块传输至移动终端，从而可进行远程监测；

S5：无需进行监测时，启动电机二32，使得电机二32通过螺纹杆二32带动支撑板29及监测平台35进行下降，从而收纳至监测箱6内，拉动拉块24，使防护卷帘8在滑槽一内进行横移，使其与监测箱6形成封闭空间，对监测平台35进行收纳；

S6：最后，当需要对监测平台35进行检修时，启动电动马达28，使得电动马达28通过齿轮三33带动螺纹杆三36转动，使得连接块34带动监测平台35在支撑板29上进行横移，从而可将其移动至安装槽30，进行检修。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。