CN109141511B - 一种环境监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境监测装置，包括球形壳体，球形壳体的内顶壁固定连通有钢化透明玻璃罩，球形壳体的内顶壁固定连接有铅块，铅块靠近球形壳体的下表面设置有积水腔，积水腔的内底壁设置有自动排水装置，自动排水装置包括潜水泵，潜水泵的出水端固定连通有出水管。该环境监测装置，达到了通过GPRS控制器对整个球形壳体进行远程控制启停的效果，可通过终端对GPRS控制器发出信号，控制电机的启停，以便于控制螺旋桨的转动与停止，螺旋桨转动，推动球形壳体在水上驱动，进而结合无线监控摄像头来对整个水域进行巡游监测，同时可将无线监控摄像头进行联网，以便于将数据实时传输至后台，从而具有远程控制定点巡游监测的特点。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测设备技术领域，更具体地说，它涉及一种环境监测装置。
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。
目前环境监测设备大多数都是建立个环境监测站，以便于对监测站周围的环境进行实时监测，但对水域监测时，由于水域内的水具有一定的流动性，固定点监测的数据会一定程度上有些偏差，且在水上建立监测站，一是建设成本较高，二是监测范围有限。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种环境监测装置，其具有远程控制定点巡游监测的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种环境监测装置，包括球形壳体，球形壳体的内顶壁固定连通有钢化透明玻璃罩，球形壳体的内顶壁固定连接有铅块，铅块靠近球形壳体的下表面设置有积水腔，积水腔的内底壁设置有自动排水装置，自动排水装置包括潜水泵，潜水泵的出水端固定连通有出水管，出水管的顶端贯穿并延伸至球形壳体的顶部外表面。
铅块的上表面分别固定安装有太阳能发电装置和动力装置，太阳能发电装置包括逆变器，动力装置包括电机和主动齿轮，电机的上表面固定安装有GPRS控制器，GPRS控制器的型号包括CL4-GPRS，逆变器与GPRS控制器的控制输入端电性连接，GPRS控制器的控制输出端与电机电性连接，球形壳体的内部设置有变向装置，变向装置包括变速齿轮，变速齿轮的表面与主动齿轮的表面啮合。
钢化透明玻璃罩的内顶壁固定连接有防水透明罩，防水透明罩的内壁固定安装有无线监控摄像头，无线监控摄像头与GPRS控制器电性连接。
进一步地，潜水泵的下表面与球形壳体的内底壁固定连接，出水管的底端表面固定安装有电磁换向阀，铅块的上表面与下表面均开设有落水孔，铅块的下表面固定安装有湿度传感器，电机的外表面分别固定连接有变速模块和单路继电器模块。
进一步地，湿度传感器与变速模块通过电线电连接，变速模块与单路继电器模块通过电线电连接，单路继电器模块分别与电磁换向阀和潜水泵通过电线电连接，湿度传感器的型号为FDR型，单路继电器模块的型号为HM-CTRL01，电磁换向阀为开闭式。
进一步地，太阳能发电装置包括太阳能电池板，太阳能电池板的发电表面与钢化透明玻璃罩的内壁固定安装，铅块的上表面固定连接有蓄电池，蓄电池的上表面固定连接有太阳能控制器，逆变器与蓄电池的上表面固定连接，太阳能电池板与太阳能控制器电性连接，太阳能控制器与蓄电池电性连接，蓄电池与逆变器电性连接。
进一步地，电机的下表面与铅块的上表面固定连接，电机的输出轴通过联轴器固定连接有转轴，转轴的一端贯穿并延伸至球形壳体的外表面，转轴的一端固定连接有螺旋桨，球形壳体的内壁分别固定连接有定位轴承和密封圈，密封圈位于定位轴承和螺旋桨之间，定位轴承的内圈与转轴的表面固定连接，密封圈的内壁与转轴的表面滑动套接。
进一步地，主动齿轮的两端端面均通过轴承与转轴的表面固定连接，转轴的表面开设有卡接槽，主动齿轮的内壁开设有伸缩槽，伸缩槽的内顶壁固定连接有压力弹簧，压力弹簧的外表面与伸缩槽的内壁活动套接，压力弹簧的底端自由端固定连接有卡接板，卡接板的底部呈圆弧形状，卡接板的下表面与卡接槽的内壁滑动插接，卡接槽的内壁呈三棱柱形状。
进一步地，变速装置包括支撑板，支撑板的一端表面固定连接有旋转轴承，旋转轴承的内圈固定连接有传动轴，传动轴的一端与变速齿轮的轴心处固定连接，变速齿轮远离传动轴的端面开设有变向槽，球形壳体的内壁开设有变向孔，变向孔的内侧壁开设有旋转槽，旋转槽的内壁滑动套接有旋转球，旋转球的表卖你固定连接有变向操作杆，变向操作杆的表面与变向孔的内壁活动套接，变向操作杆的一端与变向槽的内壁滑动插接，变向操作杆的另一端延伸至球形壳体的外表面，变向操作杆的另一端固定连接有变向板，变向孔靠近球形壳体外表面的一端固定套接有软性弹簧套，软性弹簧套的一端内壁与变向操作杆的外表面固定套接。
进一步地，电机的上表面固定连接有固定管，固定管的内底壁固定连接有升降弹簧，升降弹簧的外表面与固定管的内壁活动套接，升降弹簧的顶部自由端固定连接有顶杆，顶杆的顶部呈圆弧形状，顶杆的外表面与固定管的内壁滑动插接，传动轴的表面开设有固定槽，顶杆的顶部与固定槽的内壁滑动插接。
进一步地，球形壳体的制作材料包括亚克力，亚克力的制作方法如下：S1、不饱和聚酯树脂35％、玻璃微珠5％、木质素磺酸钙5％、硼砂5％、碳酸钙30％、硫酸钙10％，加工成型；S2、在成型后的亚克力的外表面涂上无机防腐涂料，且无机防腐涂料的型号包括ZS-711。
进一步地，步骤S2中加入10％的抗拉纤维，抗拉纤维呈十字交叉形状与成型的亚克力外表面固定粘接，且无机防腐涂料位于抗拉纤维的外表面。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过设置积水腔的内底壁设置有自动排水装置，自动排水装置包括潜水泵，潜水泵的出水端固定连通有出水管，出水管的顶端贯穿并延伸至球形壳体的顶部外表面，达到了对球形壳体内的积水自动排出的效果，当球形壳体出现泄露或积水，水位淹没湿度传感器，湿度传感器感应到信号，并通过变速模块和单路继电器模块对潜水泵和电磁换向阀发出电信号，控制潜水泵启动抽水，同时控制电磁换向阀换向连通出水管，积水从出水管被泵出，从而具有自动排水的特点。
2、通过设置动力装置包括电机和主动齿轮，电机的上表面固定安装有GPRS控制器，GPRS控制器的型号包括CL-GPRS，逆变器与GPRS控制器的控制输入端电性连接，GPRS控制器的控制输出端与电机电性连接，达到了通过GPRS控制器对整个球形壳体进行远程控制启停的效果，可通过终端对GPRS控制器发出信号，控制电机的启停，以便于控制螺旋桨的转动与停止，螺旋桨转动，推动球形壳体在水上驱动，进而结合无线监控摄像头来对整个水域进行巡游监测，同时可将无线监控摄像头进行联网，以便于将数据实时传输至后台，从而具有远程控制定点巡游监测的特点。
3、通过设置球形壳体的内部设置有变向装置，变向装置包括变速齿轮，变速齿轮的表面与主动齿轮的表面啮合，利用电机的正反转来控制整个球形壳体的驱动和转向，电机正转时，带动螺旋桨转动驱动球形壳体巡游，当电机反转时，转轴通过卡接板在压力弹簧作用下与卡接槽卡接，带动主动齿轮与变速齿轮啮合，进而带动变向操作杆在变向槽内变向，进而带动变向板进行变向，变动螺旋桨后部的水流方向，控制转向，达到了利用同一动力源实现驱动和转向的功能，达到节能效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明主动齿轮剖视图；
图3为本发明主动齿轮结构侧视图；
图4为本发明图1中A处放大图；
图5为本发明变速齿轮结构侧视图；
图6为本发明固定管结构剖视图。
图中：1、球形壳体；2、钢化透明玻璃罩；3、铅块；4、积水腔；5、潜水泵；51、出水管；52、电磁换向阀；53、落水孔；54、湿度传感器；55、变速模块；56、单路继电器模块；6、逆变器；61、太阳能电池板；62、蓄电池；63、太阳能控制器；7、电机；71、主动齿轮；72、转轴；73、螺旋桨；74、卡接槽；75、伸缩槽；76、压力弹簧；77、卡接板；8、GPRS控制器；9、变速齿轮；901、支撑板；902、传动轴；903、变向槽；904、变向孔；905、旋转球；906、变向操作杆；907、变向板；908、软性弹簧套；909、固定管；910、升降弹簧；911、顶杆；912、固定槽；913、旋转槽；10、防水透明罩；11、无线监控摄像头。
具体实施方式
实施例：
以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。
一种环境监测装置，如图1所示，包括球形壳体1，球形壳体1的制作材料包括亚克力，亚克力的制作方法如下：S1、不饱和聚酯树脂35％、玻璃微珠5％、木质素磺酸钙5％、硼砂5％、碳酸钙30％、硫酸钙10％，加工成型；S2、在成型后的亚克力的外表面涂上无机防腐涂料，且无机防腐涂料的型号包括ZS-711，步骤S2中加入10％的抗拉纤维，抗拉纤维呈十字交叉形状与成型的亚克力外表面固定粘接，且无机防腐涂料位于抗拉纤维的外表面，在亚克力板的外表面添加抗拉纤维能够保证球形壳体1外表面的抗撞击性能，同时涂接无机防腐涂料，能够增强球形壳体1外表面的防腐蚀性能，球形壳体1的内顶壁固定连通有钢化透明玻璃罩2，球形壳体1的内顶壁固定连接有铅块3，铅块3靠近球形壳体1的下表面设置有积水腔4，积水腔4的内底壁设置有自动排水装置，自动排水装置包括潜水泵5，潜水泵5的出水端固定连通有出水管51，出水管51的顶端贯穿并延伸至球形壳体1的顶部外表面，潜水泵5的下表面与球形壳体1的内底壁固定连接，出水管51的底端表面固定安装有电磁换向阀52，铅块3的上表面与下表面均开设有落水孔53，铅块3的下表面固定安装有湿度传感器54，电机7的外表面分别固定连接有变速模块55和单路继电器模块56，湿度传感器54与变速模块55通过电线电连接，变速模块55与单路继电器模块56通过电线电连接，单路继电器模块56分别与电磁换向阀52和潜水泵5通过电线电连接，湿度传感器54的型号为FDR型，单路继电器模块56的型号为HM-CTRL01，电磁换向阀52为开闭式，通过设置积水腔4的内底壁设置有自动排水装置，自动排水装置包括潜水泵5，潜水泵5的出水端固定连通有出水管51，出水管51的顶端贯穿并延伸至球形壳体1的顶部外表面，达到了对球形壳体1内的积水自动排出的效果，当球形壳体1出现泄露或积水，水位淹没湿度传感器54，湿度传感器54感应到信号，并通过变速模块55和单路继电器模块56对潜水泵5和电磁换向阀52发出电信号，控制潜水泵5启动抽水，同时控制电磁换向阀52换向连通出水管51，积水从出水管51被泵出，从而具有自动排水的特点。
如图1-3所示，铅块3的上表面分别固定安装有太阳能发电装置和动力装置，太阳能发电装置包括逆变器6，太阳能发电装置包括太阳能电池板61，太阳能电池板61的发电表面与钢化透明玻璃罩2的内壁固定安装，铅块3的上表面固定连接有蓄电池62，蓄电池62的上表面固定连接有太阳能控制器63，逆变器6与蓄电池62的上表面固定连接，太阳能电池板61与太阳能控制器63电性连接，太阳能控制器63与蓄电池62电性连接，蓄电池62与逆变器6电性连接，设置太阳能发电装置，能够为球形壳体1内的用电器提供清洁能源，动力装置包括电机7和主动齿轮71，电机7的下表面与铅块3的上表面固定连接，电机7的输出轴通过联轴器固定连接有转轴72，转轴72的一端贯穿并延伸至球形壳体1的外表面，转轴72的一端固定连接有螺旋桨73，球形壳体1的内壁分别固定连接有定位轴承和密封圈，密封圈位于定位轴承和螺旋桨73之间，定位轴承的内圈与转轴72的表面固定连接，密封圈的内壁与转轴72的表面滑动套接，主动齿轮71的两端端面均通过轴承与转轴72的表面固定连接，转轴72的表面开设有卡接槽74，主动齿轮71的内壁开设有伸缩槽75，伸缩槽75的内顶壁固定连接有压力弹簧76，压力弹簧76的外表面与伸缩槽75的内壁活动套接，压力弹簧76的底端自由端固定连接有卡接板77，卡接板77的底部呈圆弧形状，卡接板77的下表面与卡接槽74的内壁滑动插接，卡接槽74的内壁呈三棱柱形状，电机7的上表面固定安装有GPRS控制器8，GPRS控制器8的型号包括CL4-GPRS，逆变器6与GPRS控制器8的控制输入端电性连接，GPRS控制器8的控制输出端与电机7电性连接，如图1、图4-6所示，球形壳体1的内部设置有变向装置，变向装置包括变速齿轮9，变速齿轮9的表面与主动齿轮71的表面啮合，变速装置包括支撑板901，支撑板901的一端表面固定连接有旋转轴承，旋转轴承的内圈固定连接有传动轴902，传动轴902的一端与变速齿轮9的轴心处固定连接，变速齿轮9远离传动轴902的端面开设有变向槽903，球形壳体1的内壁开设有变向孔904，变向孔904的内侧壁开设有旋转槽913，旋转槽913的内壁滑动套接有旋转球905，旋转球905的表卖你固定连接有变向操作杆906，变向操作杆906的表面与变向孔904的内壁活动套接，变向操作杆906的一端与变向槽903的内壁滑动插接，变向操作杆906的另一端延伸至球形壳体1的外表面，变向操作杆906的另一端固定连接有变向板907，变向孔904靠近球形壳体1外表面的一端固定套接有软性弹簧套908，软性弹簧套908的一端内壁与变向操作杆906的外表面固定套接，电机7的上表面固定连接有固定管909，固定管909的内底壁固定连接有升降弹簧910，升降弹簧910的外表面与固定管909的内壁活动套接，升降弹簧910的顶部自由端固定连接有顶杆911，顶杆911的顶部呈圆弧形状，顶杆911的外表面与固定管909的内壁滑动插接，传动轴902的表面开设有固定槽912，顶杆911的顶部与固定槽912的内壁滑动插接，通过设置球形壳体1的内部设置有变向装置，变向装置包括变速齿轮9，变速齿轮9的表面与主动齿轮71的表面啮合，利用电机7的正反转来控制整个球形壳体1的驱动和转向，电机7正转时，带动螺旋桨73转动驱动球形壳体1巡游，当电机7反转时，转轴72通过卡接板77在压力弹簧76作用下与卡接槽74卡接，带动主动齿轮71与变速齿轮9啮合，进而带动变向操作杆906在变向槽903内变向，进而带动变向板907进行变向，变动螺旋桨73后部的水流方向，控制转向，达到了利用同一动力源实现驱动和转向的功能，达到节能效果。
如图1所示，钢化透明玻璃罩2的内顶壁固定连接有防水透明罩10，防水透明罩10的内壁固定安装有无线监控摄像头11，无线监控摄像头11与GPRS控制器8电性连接，通过设置动力装置包括电机7和主动齿轮71，电机7的上表面固定安装有GPRS控制器8，GPRS控制器8的型号包括CL4-GPRS，逆变器6与GPRS控制器8的控制输入端电性连接，GPRS控制器8的控制输出端与电机7电性连接，达到了通过GPRS控制器8对整个球形壳体1进行远程控制启停的效果，可通过终端对GPRS控制器8发出信号，控制电机7的启停，以便于控制螺旋桨73的转动与停止，螺旋桨73转动，推动球形壳体1在水上驱动，进而结合无线监控摄像头11来对整个水域进行巡游监测，同时可将无线监控摄像头11进行联网，以便于将数据实时传输至后台，从而具有远程控制定点巡游监测的特点。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种环境监测装置，包括球形壳体（1），其特征在于：所述球形壳体（1）的内顶壁固定连通有钢化透明玻璃罩（2），所述球形壳体（1）的内顶壁固定连接有铅块（3），所述铅块（3）靠近球形壳体（1）的下表面设置有积水腔（4），所述积水腔（4）的内底壁设置有自动排水装置，所述自动排水装置包括潜水泵（5），所述潜水泵（5）的出水端固定连通有出水管（51），所述出水管（51）的顶端贯穿并延伸至球形壳体（1）的顶部外表面；
所述铅块（3）的上表面分别固定安装有太阳能发电装置和动力装置，所述太阳能发电装置包括逆变器（6），所述动力装置包括电机（7）和主动齿轮（71），所述电机（7）的上表面固定安装有GPRS控制器（8），所述GPRS控制器（8）的型号包括CL4-GPRS，所述逆变器（6）与GPRS控制器（8）的控制输入端电性连接，所述GPRS控制器（8）的控制输出端与电机（7）电性连接，所述球形壳体（1）的内部设置有变向装置，所述变向装置包括变速齿轮（9），所述变速齿轮（9）的表面与主动齿轮（71）的表面啮合；
所述钢化透明玻璃罩（2）的内顶壁固定连接有防水透明罩（10），所述防水透明罩（10）的内壁固定安装有无线监控摄像头（11），所述无线监控摄像头（11）与GPRS控制器（8）电性连接；
还包括变速装置，所述变速装置包括支撑板（901），所述支撑板（901）的一端表面固定连接有旋转轴承，所述旋转轴承的内圈固定连接有传动轴（902），所述传动轴（902）的一端与变速齿轮（9）的轴心处固定连接，所述变速齿轮（9）远离传动轴（902）的端面开设有变向槽（903），所述球形壳体（1）的内壁开设有变向孔（904），所述变向孔（904）的内侧壁开设有旋转槽（913），所述旋转槽（913）的内壁滑动套接有旋转球（905），所述旋转球（905）的表面固定连接有变向操作杆（906），所述变向操作杆（906）的表面与变向孔（904）的内壁活动套接，所述变向操作杆（906）的一端与变向槽（903）的内壁滑动插接，所述变向操作杆（906）的另一端延伸至球形壳体（1）的外表面，所述变向操作杆（906）的另一端固定连接有变向板（907），所述变向孔（904）靠近球形壳体（1）外表面的一端固定套接有软性弹簧套（908），所述软性弹簧套（908）的一端内壁与变向操作杆（906）的外表面固定套接；
所述球形壳体（1）的制作材料包括亚克力，所述亚克力的制作方法如下：S1、不饱和聚酯树脂35%、玻璃微珠5%、木质素磺酸钙5%、硼砂5%、碳酸钙30%、硫酸钙10%，加工成型；S2、在成型后的亚克力的外表面涂上无机防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述潜水泵（5）的下表面与球形壳体（1）的内底壁固定连接，所述出水管（51）的底端表面固定安装有电磁换向阀（52），所述铅块（3）的上表面与下表面均开设有落水孔（53），所述铅块（3）的下表面固定安装有湿度传感器（54），所述电机（7）的外表面分别固定连接有变速模块（55）和单路继电器模块（56）。
3.根据权利要求2所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述湿度传感器（54）与变速模块（55）通过电线电连接，所述变速模块（55）与单路继电器模块（56）通过电线电连接，所述单路继电器模块（56）分别与电磁换向阀（52）和潜水泵（5）通过电线电连接，所述湿度传感器（54）的型号为FDR型，所述单路继电器模块（56）的型号为HM-CTRL01，所述电磁换向阀（52）为开闭式。
4.根据权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述太阳能发电装置包括太阳能电池板（61），所述太阳能电池板（61）的发电表面与钢化透明玻璃罩（2）的内壁固定安装，所述铅块（3）的上表面固定连接有蓄电池（62），所述蓄电池（62）的上表面固定连接有太阳能控制器（63），所述逆变器（6）与蓄电池（62）的上表面固定连接，所述太阳能电池板（61）与太阳能控制器（63）电性连接，所述太阳能控制器（63）与蓄电池（62）电性连接，所述蓄电池（62）与逆变器（6）电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述电机（7）的下表面与铅块（3）的上表面固定连接，所述电机（7）的输出轴通过联轴器固定连接有转轴（72），所述转轴（72）的一端贯穿并延伸至球形壳体（1）的外表面，所述转轴（72）的一端固定连接有螺旋桨（73），所述球形壳体（1）的内壁分别固定连接有定位轴承和密封圈，所述密封圈位于定位轴承和螺旋桨（73）之间，所述定位轴承的内圈与转轴（72）的表面固定连接，所述密封圈的内壁与转轴（72）的表面滑动套接。
6.根据权利要求5所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述主动齿轮（71）的两端端面均通过轴承与转轴（72）的表面固定连接，所述转轴（72）的表面开设有卡接槽（74），所述主动齿轮（71）的内壁开设有伸缩槽（75），所述伸缩槽（75）的内顶壁固定连接有压力弹簧（76），所述压力弹簧（76）的外表面与伸缩槽（75）的内壁活动套接，所述压力弹簧（76）的底端自由端固定连接有卡接板（77），所述卡接板（77）的底部呈圆弧形状，所述卡接板（77）的下表面与卡接槽（74）的内壁滑动插接，所述卡接槽（74）的内壁呈三棱柱形状。
7.根据权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述电机（7）的上表面固定连接有固定管（909），所述固定管（909）的内底壁固定连接有升降弹簧（910），所述升降弹簧（910）的外表面与固定管（909）的内壁活动套接，所述升降弹簧（910）的顶部自由端固定连接有顶杆（911），所述顶杆（911）的顶部呈圆弧形状，所述顶杆（911）的外表面与固定管（909）的内壁滑动插接，所述传动轴（902）的表面开设有固定槽（912），所述顶杆（911）的顶部与固定槽（912）的内壁滑动插接。
8.根据权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述无机防腐涂料的型号包括ZS-711。
9.根据权利要求8所述的一种环境监测装置，其特征在于：所述步骤S2中加入10%的抗拉纤维，所述抗拉纤维呈十字交叉形状与成型的亚克力外表面固定粘接，且无机防腐涂料位于抗拉纤维的外表面。
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