CN109142629A - 建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，包括：监控装置及空气成分检测装置，所述监控装置包括支撑架、百叶箱、固定组件、摄像仪、太阳能发电板、蓄电池组及电路控制板，所述空气成分检测装置包括氦气球、空气成分检测仪及支撑环，所述空气成分检测仪通过所述支撑环设于所述氦气球的外部，所述氦气球的底部设有牵拉索，所述氦气球的底部设有防护套管，所述牵拉索及所述防护套管的底端与地面盘管机连接。本发明能够解决现有的建筑工地用环境监测设备信息采集不全面、采集数据需要进一步均衡处理、电费损耗大、增加运营成本的技术问题。

Description

建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统

技术领域

本发明涉及空气质量监测设备技术领域，具体来说涉及一种建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统。

背景技术

随着环境污染问题的日益加重，综合治理环境已经成全社会、全人类的重要议题和艰巨任务。

而近些年尤为突出的是寒冬季节的雾霾，为此，人们采取了机动车辆限行、高污染排烟系统的治理、煤改气等措施，同时严格限制建筑工地施工及防尘作业，对于建筑工地防尘作业，主要采取的是遮盖土堆，喷淋加湿，从而有效减少扬尘，但是其贡献程度没有具体的操作标准和统一的监测，不能确保所有建筑工地达到一致的环境防尘治理。

为此，各个施工工地都安装了PM2.5和噪音、湿度等空气质量参数的测定设备，目前采用的设备的空气采集面大都设计为四面体，不能采集因较强风引起的空气旋涡或回旋产生的控制质量变化参数，甚至会导致数据不平衡，需要进一步均衡处理，增加运营成本，再加上仅仅依靠市电供电，电费损耗较大，较大的运营成本，导致施工地不连续开机，只是在有检查时临时开机，从而导致该项目失去实际效果，另外，这些设备都是安装在地面，无法精准的测量高空，尤其是100米到300米范围内的尘埃积聚区的空气质量，并且，对于施工工地的监测主要依靠城市管理部门和环保部门的人力巡查，不能做到24小时检查，常有偷偷施工，破坏环境治理的违规、违法行为。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种用于高空环境质量监测的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，解决现有的建筑工地用环境监测设备信息采集不全面、采集数据需要进一步均衡处理、电费损耗大、增加运营成本的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，包括：监控装置及空气成分检测装置，所述监控装置包括支撑架、百叶箱、固定组件、摄像仪、太阳能发电板、蓄电池组及电路控制板，其中：

所述支撑架内设有所述蓄电池组；

所述百叶箱设于所述支撑架上，所述百叶箱内设有信号处理电路；

所述固定组件通过支腿架设于所述百叶箱的顶部，所述固定组件的底部与所述支撑架的顶部通过所述支腿架设形成空余空间，所述固定组件包括第一固定件、第二固定件及转轴，所述第一固定件呈内部开设有贯穿孔的圆盘状，所述第二固定件设于所述贯穿孔内；所述第一固定件的底部设有伺服电机，所述伺服电机通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接，所述伺服电机具有一电机轴，所述电机轴上套接固设有一驱动齿轮；所述第二固定件内固定有所述转轴，所述转轴的底端穿出于所述第二固定件的下表面至所述空余空间内，所述转轴的底部设有与所述驱动齿轮啮合传动的从动齿轮，所述第二固定件通过所述驱动齿轮驱动所述从动齿轮在所述空余空间内转动，所述支撑架顶端对应所述转轴底端的位置设有轴承，所述转轴的底端插设于所述轴承内，所述轴承与所述第一固定件的贯穿孔内壁限位所述第二固定件及所述转轴保持竖向状态；

所述摄像仪间隔设于所述第一固定件的外圈上，各所述摄像仪与所述信号处理电路电连接以传输数据，所述蓄电池组通过所述电路控制板与所述摄像仪电连接以向所述摄像仪供电；

所述转轴的顶端穿出于所述第二固定件的上表面，所述太阳能发电板设于所述转轴的顶端并随所述转轴转动以调整其方位，所述太阳能发电板通过电路控制板与所述蓄电池组电连接以将太阳能转化为电能储存于所述蓄电池组中；

所述空气成分检测装置包括氦气球和空气成分检测仪，所述空气成分检测仪间隔设于所述氦气球的周壁上，所述空气成分检测仪通过支撑环与所述氦气球固定，所述支撑环套设于所述氦气球外部，所述支撑环的内径随所述氦气球的充放气而随动伸缩，所述氦气球的底部设有牵拉索和防护套管，所述牵拉索及所述防护套管的底端与地面盘管机连接，所述防护套管内设有信号电缆，所述信号电缆的一端与所述空气成分检测仪连接，另一端与所述信号处理电路连接；所述空气成分检测仪通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接。

本发明实施例中，所述电路控制板设于防水控制盒内，所述防水控制盒包括顶盖、底壳及密封圈，所述密封圈设于所述顶盖和所述底壳之间，所述密封圈的底部开设有一第一凹槽以卡设于所述底壳的顶部边框上，所述顶盖的底部边框成形有开口朝下的第二凹槽以容置所述密封圈及所述底壳的顶部边框。

本发明实施例中，所述防水控制盒呈矩形，所述密封圈呈圆形。

本发明实施例中，所述百叶箱至少有三个，所述摄像仪至少有三个。

本发明实施例中，所述太阳能发电板与所述转轴之间的夹角为30°到 55°。

本发明实施例中，所述蓄电池组上设有智能切换电源模块，所述蓄电池组和市电供电线路通过所述智能切换电源模块与所述电路控制板连接，以在所述蓄电池组输出电压低于设定值时切换为市电供电线路供电。

本发明实施例中，所述氦气球的外侧壁上设有风摆条，所述风摆条上设有沿所述风摆条长度方向延伸的LED灯带，所述LED灯带通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接。

本发明实施例中，所述氦气球外表面涂覆有石墨烯发电膜，所述石墨烯发电膜通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接以将太阳能转化为电能储存于所述蓄电池组内。

本发明实施例中，所述支撑环包括弹簧、套筒、第一限位节及第二限位节，所述弹簧为单圈开口弹簧，所述弹簧箍设于所述氦气球的外部，所述套筒沿所述弹簧的延伸方向间隔套设于所述弹簧的外部，所述套筒成形有相对的前端、后端，所述套筒的前端呈圆锥状并与所述弹簧固定，所述套筒的后端呈圆柱状且直径大于所述前端的直径，相邻二所述套筒中，一所述套筒的前端插设于另一所述套筒的后端内，所述第一限位节设于所述套筒前端的外壁上、所述第二限位节设于所述套筒后端的内壁上；

所述第一限位节、所述第二限位节均呈L形，所述第一限位节成形有与所述外壁连接的第一连接部及与所述第一连接部连接的第一钩部，所述第二限位节成形有与所述内壁连接的第二连接部及与所述第二连接部连接的第二钩部，所述第一连接部、所述第二连接部分别与所述外壁、所述内壁呈一夹角，所述第一钩部、所述第二钩部的开口相对设置以令相邻二所述套筒反向拉开时，其中一所述套筒的第一限位节的第一钩部与另一所述套筒的第二限位节的第二钩部相互勾扣限位。

本发明实施例中，所述套筒的前端成形有V形缺口，所述弹簧与围设形成所述V形缺口的侧壁固定。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)本发明可以实现不同角度，尤其是强风影响下的全方位以及涡旋状态时的空气质量的数据采集，提供误差较小的数据，产生不同方位的比对数据差，获取更为精准的高空区域的空气成分参数，从而可以综合评判空气质量，还可以对建筑工地的作业环境实行24h的实时监测和远程巡查，提升监察效率，避免人工巡查产生的间隙漏洞。

(2)本发明借助太阳能发电补充供电，综合降低运营成本，且结构简便，易于实现广泛应用。

附图说明

图1是本发明监控装置结构示意图。

图2是本发明固定组件的结构示意图。

图3是本发明空气成分检测装置结构示意图。

图4是本发明支撑环的结构示意图。

图5是本发明套筒与弹簧的连接结构示意图。

图6是本发明弹簧的结构示意图。

图7是本发明防水控制盒的顶盖的结构示意图。

图8是本发明密封圈的结构示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

支撑架1；支撑板11；支撑杆12；百叶箱2；固定组件3；第一固定件31；伺服电机311；电机轴312；驱动齿轮313；第二固定件32；转轴321；从动齿轮322；支腿33；摄像仪4；太阳能发电板5；蓄电池组6；智能电源切换模块61；空气成分检测装置7；氦气球71；空气成分检测仪72；支撑环73；弹簧731；套筒732；第一限位节733；第二限位节734；牵引索74；防护套管75；地面盘管机76；石墨烯发电膜77；球形连接轴承78；防水控制盒8；顶盖81；第二凹槽811；密封圈82；第一凹槽821。

具体实施方式

为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图1至图3所示，本发明提供一种建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，包括：监控装置及空气成分检测装置7，所述监控装置包括支撑架1、百叶箱2、固定组件3、摄像仪4、太阳能发电板5、蓄电池组6及电路控制板(图未示)，其中：

所述支撑架1的顶部设有一支撑板11，所述支撑架1内包括支撑杆12，所述支撑杆12上设有所述蓄电池组6；

所述百叶箱2设于所述支撑板11上，所述百叶箱2内设有信号处理电路(图未示)；所述蓄电池组6上设有智能切换电源模块61，所述蓄电池组6和市电供电线路(图未示)通过所述智能切换电源模块61与所述电路控制板连接，以在所述蓄电池组6输出电压低于设定值时切换为市电供电线路供电。

如图1、图2所示，所述固定组件3通过支腿33架设于所述百叶箱2 的顶部，所述固定组件的底部与所述支撑架的顶部通过所述支腿架设形成空余空间，所述固定组件3包括第一固定件31、第二固定件32及转轴321，所述第一固定件31呈内部开设有贯穿孔的圆盘状，所述第二固定件32设于所述贯穿孔内。所述第一固定件31的底部设有伺服电机311，所述伺服电机311通过所述电路控制板与所述蓄电池组6电连接，所述伺服电机311 具有一电机轴312，所述电机轴311上套接固设有一驱动齿轮313；所述第二固定件32内固定有所述转轴321，所述转轴321的底端穿出于所述第二固定件32的下表面至所述空余空间内，所述转轴的底部设有与所述驱动齿轮313啮合传动的从动齿轮322，所述第二固定件32通过所述驱动齿轮313 驱动所述从动齿轮322在所述空余空间内转动，所述支撑板11上对应所述转轴321底端的位置设有轴承(图未示)，所述转轴321的底端插设于所述轴承内，所述轴承与所述第一固定件31的贯穿孔内壁限位所述第二固定件32及所述转轴321保持竖向状态；较优地，所述第二固定件呈圆盘状。

所述摄像仪4间隔设于所述第一固定件31的外壁上，各所述摄像仪4 与所述信号处理电路(图未示)电连接以传输数据，所述蓄电池组6通过所述电路控制板与所述摄像仪4电连接以向所述摄像仪4供电；较优地，所述百叶箱2至少有三个，所述摄像仪4至少有三个，以便于对高空环境各个角度进行监测，扩大监测范围，提高监测效果；本发明实施例中，所述摄像仪4的数量为4个，所述百叶箱2对应设有四个。

如图2所示，所述转轴321的顶端穿出于所述第二固定件32的上表面，所述太阳能发电板5设于所述转轴321的顶端并随所述转轴321转动以调整其方位，所述太阳能发电板5通过电路控制板与所述蓄电池组6电连接以将太阳能转化为电能储存于所述蓄电池组6中；所述太阳能发电板5与所述转轴321之间的夹角为30°到55°，以便于充分利用所述太阳能发电板5充分吸收太阳能。

如图3所示，所述空气成分检测装置7包括氦气球71、空气成分检测仪72及支撑环73，所述空气成分检测仪72间隔设于所述氦气球71的周壁上，所述空气成分检测仪72通过所述支撑环73设于所述氦气球71的周壁上，所述支撑环73套设于所述氦气球71外部，所述支撑环73的内径随所述氦气球71的充放气而随动伸缩，所述氦气球71的底部设有牵拉索74和防护套管75，所述氦气球71的底部设有球形连接轴承78，所述防护套管75的顶端与所述球形连接轴承78连接，所述牵拉索74及所述防护套管 75的底端与地面盘管机76连接被所述地面盘管机76卷绕以控制所述氦气球71的高度，所述防护套管75内设有信号电缆(图未示)，所述信号电缆的一端与所述空气成分检测仪72连接，另一端与所述信号处理电路连接以将所述空气成分检测仪72的检测数据进行传输。

如图4至图6所示，所述支撑环73包括弹簧731、套筒732、第一限位节733及第二限位节734，所述弹簧731为高韧性单圈开口弹簧，如图4、图6所示，本发明所述弹簧731的螺旋结构以弧形线表示，所述弹簧731 箍设于所述氦气球71的外部，所述套筒732沿所述弹簧731的延伸方向间隔套设于所述弹簧731的外部，所述套筒732成形有相对的前端、后端，所述套筒732的前端呈圆锥状并与所述弹簧731固定，所述套筒732的后端呈圆柱状且直径大于所述前端的直径，相邻二所述套筒732中，一所述套筒732的前端插设于另一所述套筒732的后端内，所述第一限位节733 设于所述套筒732前端的外壁上、所述第二限位节734设于所述套筒732 后端的内壁上；本发明实施例中，所述套筒732的前端开口处成形有 V形缺口，所述弹簧732与围设形成所述V形缺口的侧壁固定。

所述第一限位节733、所述第二限位节734均呈L形，所述第一限位节733成形有与所述外壁连接的第一连接部及与所述第一连接部连接的第一钩部，所述第二限位节734成形有与所述内壁连接的第二连接部及与所述第二连接部连接的第二钩部，所述第一连接部、所述第二连接部分别与所述内壁、所述外壁呈一夹角，所述第一钩部、所述第二钩部的开口相对设置，以令相邻二所述套筒732反向拉开时，其中一所述套筒732的第一限位节733的第一钩部与另一所述套筒732的第二限位节734的第二钩部相互勾扣限位。所述限位节733的设置可以防止当所述弹簧71形变过大(拉紧伸长状态下)，相邻二所述套筒732脱开，从而导致弹簧收缩恢复时，相邻二所述套筒732不能匹配套置的状况，支撑环73不能有效收缩，无法发挥作用。

较优地，所述氦气球71的外侧壁上设有风摆条(图未示)，所述风摆条上设有沿所述风摆条长度方向延伸的LED灯带(图未示)，所述LED 灯带通过所述电路控制板与所述蓄电池组6电连接，以便于夜间观察所述氦气球71的位置。

所述防护套管75内还穿设有两根电缆(图未示)，所述氦气球71外表面涂覆有石墨烯发电膜77，所述石墨烯发电膜77通过所述电缆与所述电路控制板、所述蓄电池组6电连接以将太阳能转化为电能储存于所述蓄电池组6内；所述空气成分检测仪72通过所述电缆与所述控制电路板、所述蓄电池组6电连接，令所述蓄电池组6为所述空气成分检测仪72提供电源。

如图1、图7、图8所示，所述电路控制板设于防水控制盒8内，所述防水控制盒8包括顶盖81、底壳及密封圈82，所述密封圈82设于所述顶盖81和所述底壳之间，所述密封圈82的底部开设有一第一凹槽(图未示) 以卡设于所述底壳的顶部边框上，所述顶盖81的底部边框成形有开口朝下的第二凹槽811以容置所述密封圈82及所述底壳的顶部边框。本发明实施例中，所述防水控制盒8呈矩形，所述密封圈82呈圆形。

以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，包括：监控装置及空气成分检测装置，所述监控装置包括支撑架、百叶箱、固定组件、摄像仪、太阳能发电板、蓄电池组及电路控制板，其中：

所述支撑架内设有所述蓄电池组；

所述百叶箱设于所述支撑架上，所述百叶箱内设有信号处理电路；

所述固定组件通过支腿架设于所述百叶箱的顶部，所述固定组件的底部与所述支撑架的顶部通过所述支腿架设形成空余空间，所述固定组件包括第一固定件、第二固定件及转轴，所述第一固定件呈内部开设有贯穿孔的圆盘状，所述第二固定件设于所述贯穿孔内；所述第一固定件的底部设有伺服电机，所述伺服电机通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接，所述伺服电机具有一电机轴，所述电机轴上套接固设有一驱动齿轮；所述第二固定件内固定有所述转轴，所述转轴的底端穿出于所述第二固定件的下表面至所述空余空间内，所述转轴的底部设有与所述驱动齿轮啮合传动的从动齿轮，所述第二固定件通过所述驱动齿轮驱动所述从动齿轮在所述空余空间内转动，所述支撑架顶端对应所述转轴底端的位置设有轴承，所述转轴的底端插设于所述轴承内，所述轴承与所述第一固定件的贯穿孔内壁限位所述第二固定件及所述转轴保持竖向状态；

所述摄像仪间隔设于所述第一固定件的外圈上，各所述摄像仪与所述信号处理电路电连接以传输数据，所述蓄电池组通过所述电路控制板与所述摄像仪电连接以向所述摄像仪供电；

所述转轴的顶端穿出于所述第二固定件的上表面，所述太阳能发电板设于所述转轴的顶端并随所述转轴转动以调整其方位，所述太阳能发电板通过电路控制板与所述蓄电池组电连接以将太阳能转化为电能储存于所述蓄电池组中；

所述空气成分检测装置包括氦气球和空气成分检测仪，所述空气成分检测仪间隔设于所述氦气球的周壁上，所述空气成分检测仪通过支撑环与所述氦气球固定，所述支撑环套设于所述氦气球外部，所述支撑环的内径随所述氦气球的充放气而随动伸缩，所述氦气球的底部设有牵拉索和防护套管，所述牵拉索及所述防护套管的底端与地面盘管机连接，所述防护套管内设有信号电缆，所述信号电缆的一端与所述空气成分检测仪连接，另一端与所述信号处理电路连接；所述空气成分检测仪通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接。

2.根据权利要求1所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述电路控制板设于防水控制盒内，所述防水控制盒包括顶盖、底壳及密封圈，所述密封圈设于所述顶盖和所述底壳之间，所述密封圈的底部开设有一第一凹槽以卡设于所述底壳的顶部边框上，所述顶盖的底部边框成形有开口朝下的第二凹槽以容置所述密封圈及所述底壳的顶部边框。

3.根据权利要求2所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述防水控制盒呈矩形，所述密封圈呈圆形。

4.根据权利要求1所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述百叶箱至少有三个，所述摄像仪至少有三个。

5.根据权利要求1所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述太阳能发电板与所述转轴之间的夹角为30°到55°。

6.根据权利要求1所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述蓄电池组上设有智能切换电源模块，所述蓄电池组和市电供电线路通过所述智能切换电源模块与所述电路控制板连接，以在所述蓄电池组输出电压低于设定值时切换为市电供电线路供电。

7.根据权利要求1所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述氦气球的外侧壁上设有风摆条，所述风摆条上设有沿所述风摆条长度方向延伸的LED灯带，所述LED灯带通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接。

8.根据权利要求1所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述氦气球外表面涂覆有石墨烯发电膜，所述石墨烯发电膜通过所述电路控制板与所述蓄电池组电连接以将太阳能转化为电能储存于所述蓄电池组内。

9.根据权利要求1所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述支撑环包括弹簧、套筒、第一限位节及第二限位节，所述弹簧为单圈开口弹簧，所述弹簧箍设于所述氦气球的外部，所述套筒沿所述弹簧的延伸方向间隔套设于所述弹簧的外部，所述套筒成形有相对的前端、后端，所述套筒的前端呈圆锥状并与所述弹簧固定，所述套筒的后端呈圆柱状且直径大于所述前端的直径，相邻二所述套筒中，一所述套筒的前端插设于另一所述套筒的后端内，所述第一限位节设于所述套筒前端的外壁上、所述第二限位节设于所述套筒后端的内壁上；

所述第一限位节、所述第二限位节均呈L形，所述第一限位节成形有与所述外壁连接的第一连接部及与所述第一连接部连接的第一钩部，所述第二限位节成形有与所述内壁连接的第二连接部及与所述第二连接部连接的第二钩部，所述第一连接部、所述第二连接部分别与所述外壁、所述内壁呈一夹角，所述第一钩部、所述第二钩部的开口相对设置以令相邻二所述套筒反向拉开时，其中一所述套筒的第一限位节的第一钩部与另一所述套筒的第二限位节的第二钩部相互勾扣限位。

10.根据权利要求9所述的建筑工地用空气质量监测及瞭望监控系统，其特征在于，所述套筒的前端成形有V形缺口，所述弹簧与围设形成所述V形缺口的侧壁固定。