CN111077596A - 一种便携式气相环境监测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式气相环境监测设备，包括监测设备主体和设备支撑架，监测设备主体包括设备外壳、智能感知模块、供电模块、GPS定位模块、数据转换模块、数据传输模块和集成与显示模块；智能感知模块、供电模块、GPS定位模块和数据传输模块均集成设置在设备外壳内部，GPS定位模块用于对监测气相环境所在地进行定位，数据传输模块用于USB连接传输、蓝牙和网络连接将监测数据传输到终端或平台；集成电路与显示模块用于将各个气象环境参数集成并展示到液晶显示屏上；设备支撑架用于放置监测设备主体，且能够对监测设备主体的监测位置进行调整；本发明结构设计合理，设备运行可靠，适宜大量推广。

Description

一种便携式气相环境监测设备
技术领域
本发明涉及环境监测设备技术领域，具体涉及一种便携式气相环境监测设备。
背景技术
气象环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提。气象环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。总的来说，就是计划-采样-分析-综合的获得信息的过程。50年代，即早期的环境监测主要采用分析化学的方法对污染物进行分析，但由于环境污染物含量低、变化快，实际上是分析化学的发展，被称为污染源监测阶段。从60年代起人们逐渐认识到环境污染不仅包括化学物质的污染，也包括噪声污染；不仅包括污染源的监测，也包括环境背景值的监测，环境监测的范围扩大，手段更多，这个阶段被称作环境监测阶段。进入70年代，环境监测技术进入自动化、计算机化，发达国家相继建立全国性的自动化监测网络，这个阶段被称为自动监测阶段；气象环境监测设备是进行环境监测必不可少的设备，对环境治理与保护提供了有力依据。
现有的气象环境监测设备在使用过程中，往往须有支撑装置辅助进行。但是，现有技术中并没有专用于气象环境监测设备的支撑架，使得气象环境监测设备在使用过程中，不便于调整，极大的制约了监测数据的全面性以及可靠性，阻碍了气象环境监测学科领域的进步。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种便于对设备监测位置进行调节、监测结果可靠性高的便携式气相环境监测设备。
本发明的技术方案为：一种便携式气相环境监测设备，包括监测设备主体和设备支撑架；监测设备主体包括设备外壳、智能感知模块、供电模块、GPS定位模块、数据转换模块、数据传输模块和集成与显示模块；智能感知模块、供电模块、GPS定位模块和数据传输模块均集成设置在设备外壳内部，智能感知模块上设置有多功能传感器芯片，多功能传感器芯片用于监测包含温度、湿度、风向、风速、降雨量、气压、扬尘、PM2.5、PM10、能见度、二氧化碳、臭氧、噪声和紫外辐射的各个参数数据；GPS定位模块用于对监测气相环境所在地进行定位，数据传输模块用于USB连接传输、蓝牙和网络连接将监测数据传输到终端或平台；集成与显示模块包括集成电路和液晶显示屏，液晶显示屏镶嵌设置在设备外壳前端，集成电路用于将各个气象环境参数集成并展示到液晶显示屏上；设备支撑架用于放置监测设备主体，且能够对监测设备主体的监测位置进行调整。
进一步地，设备支撑架包括支撑杆和支撑盘，支撑盘包括安装盘和旋转盘，旋转盘活动卡接在安装盘上端，旋转盘上端设置有放置槽，监测设备主体活动设置在放置槽内，支撑杆设置有3个，3个支撑杆均匀铰接在安装盘下表面边沿处，3个支撑杆底部均设活动设置有防滑吸盘，3个支撑杆之间设置有调节组件，调节组件用于调节3个支撑杆的开合角度，通过将监测设备主体放置在设备支撑架上，便于对监测设备主体的位置进行调整，使得监测设备主体采集到的各项数据信息更加具有代表性，使监测结果更加可靠。
进一步地，调节组件包括调节板和螺纹杆，调节板边沿处均匀铰接有3个调节拉杆，3个调节拉杆的另一端分别与3个支撑杆活动铰接，螺纹杆可转动的设置在安装盘底部，且螺纹杆可与调节板螺纹连接，使用时，通过旋转螺纹杆，使得调节板推动调节拉杆移动，进而使得3个支撑杆的开合角度得到调整，有利于提高设备支撑架的稳定性。
进一步地，供电模块包括交流电源充电和蓄电池供电两种供电模式，设备外壳上设置有交流电源充电接口，设备外壳内部设置有蓄电池，通过设置交流电源充电和蓄电池供电两种供电模式，提高了装置运行的可靠性，避免野外监测时由于设备电量不足而影响设备的正常工作。
进一步地，数据传输模块包括USB传输模块和蓝牙连接模块；可实现USB连接传输、蓝牙和网络连接将监测数据传输到终端或平台。
进一步地，监测设备主体上设置有安装架和太阳能供电板，安装架包括立杆和固定板，立杆设置有两个，两个立杆分别固定设置在设备外壳的两侧，固定板转动设置在两个立杆之间，固定板与立杆连接处设置有锁紧机构，固定板上设置有2个夹持块和4个滑动槽，4个滑动槽呈矩阵式横向设在固定板上，4个滑动槽内均设置有导向杆，两个夹持块各自竖直卡接在左、右两对滑动槽上，且套设在导向杆上，夹持块与导向杆之间设置有套簧，通过设置可旋转的固定板，便于调节太阳能供电板的角度，使太阳能供电板最大限度的吸收太阳能，通过设置夹持块，提高了太阳能供电板的稳定性和供电的可靠性。
进一步地，支撑杆包括套管和调节杆，套管一端与安装盘活动铰接，另一端转动卡接有旋转套，所诉调节杆套设在套管内部，且与旋转套螺纹连接，通过设置套管和调节杆，便于对各个支撑杆的高度进行单独调节，便于设备在坑洼地段的使用。
本发明的工作原理为：使用时，将设备移动至监测地点，根据监测点的地形调节各个支撑杆的长度，通过旋转套使调节杆从套管内伸出，达到长度调节的目的；通过旋转螺纹杆，使得调节板推动调节拉杆移动，进而使得个支撑杆的开合角度得到调整，使设备支撑架更加平稳；将监测设备主体放置在旋转盘上的放置槽内，并通过旋转盘调节监测设备主体的角度；将太阳能供电板固定在固定板上，且与蓄电池连接；通过智能感知模块上的多功能传感器芯片监测包含温度、湿度、风向、风速、降雨量、气压、扬尘、PM2.5、PM10、能见度、二氧化碳、臭氧、噪声、紫外辐射等参数数据；通过数据转换模块，将多功能传感器芯片检测到的各参数电信号转换成数字信号显示在液晶显示屏上，通过数据传输模块实现USB连接传输、蓝牙和网络连接将监测数据传输到终端或平台；通过集成与显示模块将监测到的各气象环境参数集成并展示到液晶显示屏上；通过GPS定位模块对监测气像环境所在地进行定位，并将可将监测到的所在地的气象环境监测数据通过USB传输模块传输到移动PC端或以蓝牙或物联网方式读取并传输到智能PAD终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构设计合理，通过设置设备支撑架，便于能够对监测设备主体的监测位置进行调整，使得监测设备主体采集到的各项数据信息更加具有代表性，使监测结果更加可靠；本设备上设置有交流电源充电和蓄电池供电两种供电模式，提高了装置运行的可靠性，避免野外监测时由于设备电量不足对设备的正常工作造成影响，提高了设备运行的可靠性，本发明多功能传感器芯片的设置，使得本监测设备能够同时监测包含温度、湿度、风向、风速、降雨量、气压、扬尘、PM2.5、PM10、能见度、二氧化碳、臭氧、噪声、紫外辐射等参数数据，为气象研究与环境治理提供了有力依据。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的监测设备主体的结构示意图；
图3是本发明的本发明的俯视图；
图4是本发明的固定板的结构示意图；
图5是本发明的支撑杆的结构示意图；
图6是本发明的调节组件的结构示意图；
图7是本发明的控制模块图；
其中，1-监测设备主体、10-设备外壳、100-交流电源充电接口、11-智能感知模块、110-多功能传感器芯片、12-供电模块、13-GPS定位模块、14-数据传输模块、140-USB传输模块、141-蓝牙连接模块、15-集成与显示模块、150-集成电路、151-液晶显示屏、16-蓄电池、19-安装架、190-立杆、191-固定板、1910-滑动槽、1911-导向杆、1912-套簧、192-夹持块、2-设备支撑架、20-支撑杆、200-防滑吸盘、201-套管、202-调节杆、203-旋转套、21-支撑盘、210-安装盘、211-旋转盘、2110-放置槽、22-调节组件、220-调节板、221-螺纹杆、222-调节拉杆。
具体实施方式
实施例：如图1、2所示的一种便携式气相环境监测设备，包括监测设备主体1和设备支撑架2；监测设备主体1包括设备外壳10、智能感知模块11、供电模块12、GPS定位模块13、数据转换模块、数据传输模块14和集成与显示模块15；智能感知模块11、供电模块12、GPS定位模块13和数据传输模块14均集成设置在设备外壳10内部，智能感知模块11上设置有多功能传感器芯片110，多功能传感器芯片110用于监测包含温度、湿度、风向、风速、降雨量、气压、扬尘、PM2.5、PM10、能见度、二氧化碳、臭氧、噪声和紫外辐射的各个参数数据，多功能传感器芯片110采用深圳市恒基胜电子有限公司生产的MPU-6000型多功能传感器芯片；供电模块12包括交流电源充电和蓄电池供电两种供电模式，设备外壳10上设置有交流电源充电接口100，设备外壳10内部设置有蓄电池16，通过设置交流电源充电和蓄电池供电两种供电模式，提高了装置运行的可靠性，避免野外监测时由于设备电量不足而影响设备的正常工作；GPS定位模块13用于对监测气相环境所在地进行定位，数据传输模块14包括USB传输模块140和蓝牙连接模块141；可实现USB连接传输、蓝牙和网络连接将监测数据传输到终端或平台，集成与显示模块15包括集成电路150和液晶显示屏151，液晶显示屏151镶嵌设置在设备外壳10前端，集成电路150用于将各个气象环境参数集成并展示到液晶显示屏151上；监测设备主体1上设置有安装架19和太阳能供电板，安装架19包括立杆190和固定板191，立杆190设置有两个，两个立杆190分别固定设置在设备外壳10的两侧，固定板191转动设置在两个立杆190之间，固定板191与立杆190连接处设置有锁紧机构，固定板191上设置有2个夹持块192和4个滑动槽1910，4个滑动槽1910呈矩阵式横向设在固定板191上，4个滑动槽1910内均设置有导向杆1911，两个夹持块192各自竖直卡接在左、右两对滑动槽1910上，且套设在导向杆1911上，通过设置可旋转的固定板191，便于调节太阳能供电板的角度，使太阳能供电板最大限度的吸收太阳能，通过设置夹持块192，提高了太阳能供电板的稳定性和供电的可靠性
如图1、3、4、5、6所示，设备支撑架2用于放置监测设备主体1，且能够对监测设备主体1的监测位置进行调整；设备支撑架2包括支撑杆20和支撑盘21，支撑盘21包括安装盘210和旋转盘211，旋转盘211活动卡接在安装盘210上端，旋转盘211上端设置有放置槽2110，监测设备主体1活动设置在放置槽2110内，支撑杆20设置有3个，3个支撑杆20均匀铰接在安装盘210下表面边沿处，3个支撑杆20底部均设活动设置有防滑吸盘200，3个支撑杆20之间设置有调节组件22，调节组件22用于调节3个支撑杆20的开合角度，通过将监测设备主体1放置在设备支撑架2上，便于对监测设备主体1的位置进行调整，使得监测设备主体1采集到的各项数据信息更加具有代表性，使监测结果更加可靠；调节组件22包括调节板220和螺纹杆221，调节板220边沿处均匀铰接有3个调节拉杆222，3个调节拉杆222的另一端分别与3个支撑杆20活动铰接，螺纹杆221可转动的设置在安装盘210底部，且螺纹杆221可与调节板220螺纹连接，使用时，通过旋转螺纹杆221，使得调节板220推动调节拉杆222移动，进而使得3个支撑杆20的开合角度得到调整，有利于提高设备支撑架2的稳定性；支撑杆20包括套管201和调节杆202，套管201一端与安装盘210活动铰接，另一端转动卡接有旋转套203，所诉调节杆202套设在套管201内部，且与旋转套203螺纹连接，通过设置套管201和调节杆202，便于对各个支撑杆20的高度进行单独调节，便于装置在坑洼地段的使用。
使用时，将设备移动至监测地点，根据监测点的地形调节各个支撑杆20的长度，通过旋转套203使调节杆202从套管201内伸出，达到长度调节的目的；通过旋转螺纹杆221，使得调节板220推动调节拉杆222移动，进而使得3个支撑杆20的开合角度得到调整，使设备支撑架2更加平稳；将监测设备主体1放置在旋转盘211上的放置槽2110内，并通过旋转盘211调节监测设备主体1的角度；将太阳能供电板固定在固定板191上，且与蓄电池16连接；通过智能感知模块11上的多功能传感器芯片110监测包含温度、湿度、风向、风速、降雨量、气压、扬尘、PM2.5、PM10、能见度、二氧化碳、臭氧、噪声、紫外辐射等参数数据；通过数据转换模块，将多功能传感器芯片110检测到的各参数电信号转换成数字信号显示在液晶显示屏151上，通过数据传输模块14实现USB连接传输、蓝牙和网络连接将监测数据传输到终端或平台；通过集成与显示模块15将监测到的各气象环境参数集成并展示到液晶显示屏151上；通过GPS定位模块13对监测气像环境所在地进行定位，并将可将监测到的所在地的气象环境监测数据通过USB传输模块140传输到移动PC端或以蓝牙或物联网方式读取并传输到智能PAD终端。

Claims (7)

1.一种便携式气相环境监测设备，其特征在于，包括监测设备主体(1)和设备支撑架(2)；所述监测设备主体(1)包括设备外壳(10)、智能感知模块(11)、供电模块(12)、GPS定位模块(13)、数据转换模块、数据传输模块(14)和集成与显示模块(15)；所述智能感知模块(11)、供电模块(12)、GPS定位模块(13)和数据传输模块(14)均集成设置在所述设备外壳(10)内部，所述智能感知模块(11)上设置有多功能传感器芯片(110)，所述多功能传感器芯片(110)用于监测包含温度、湿度、风向、风速、降雨量、气压、扬尘、PM2.5、PM10、能见度、二氧化碳、臭氧、噪声和紫外辐射的各个参数数据；所述GPS定位模块(13)用于对监测气相环境所在地进行定位，所述数据传输模块(14)用于USB连接传输、蓝牙和网络连接将监测数据传输到终端或平台；所述集成与显示模块(15)包括集成电路(150)和液晶显示屏(151)，所述液晶显示屏(151)镶嵌设置在设备外壳(10)前端，所述集成电路(150)用于将各个气象环境参数集成并展示到所述液晶显示屏(151)上；所述设备支撑架(2)用于放置监测设备主体(1)，且能够对监测设备主体(1)的监测位置进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种便携式气相环境监测设备，其特征在于，所述设备支撑架(2)包括支撑杆(20)和支撑盘(21)，所述支撑盘(21)包括安装盘(210)和旋转盘(211)，所述旋转盘(211)活动卡接在安装盘(210)上端，旋转盘(211)上端设置有放置槽(2110)，所述监测设备主体(1)活动设置在放置槽(2110)内，所述支撑杆(20)设置有3个，3个支撑杆(20)均匀铰接在安装盘(210)下表面边沿处，3个支撑杆(20)底部均设活动设置有防滑吸盘(200)，3个支撑杆(20)之间设置有调节组件(22)，所述调节组件(22)用于调节3个支撑杆(20)的开合角度。
3.根据权利要求2所述的一种便携式气相环境监测设备，其特征在于，所述调节组件(22)包括调节板(220)和螺纹杆(221)，所述调节板(220)边沿处均匀铰接有3个调节拉杆(222)，3个所述调节拉杆(222)的另一端分别与3个支撑杆(20)活动铰接，所述螺纹杆(221)可转动的设置在安装盘(210)底部，且螺纹杆(221)可与调节板(220)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种便携式气相环境监测设备，其特征在于，所述供电模块(12)包括交流电源充电和蓄电池供电两种供电模式，所述设备外壳(10)上设置有交流电源充电接口(100)，设备外壳(10)内部设置有蓄电池(16)。
5.根据权利要求1所述的一种便携式气相环境监测设备，其特征在于，所述数据传输模块(14)包括USB传输模块(140)和蓝牙连接模块(141)。
6.根据权利要求1所述的一种便携式气相环境监测设备，其特征在于，所述监测设备主体(1)上设置有安装架(19)和太阳能供电板，所述安装架(19)包括立杆(190)和固定板(191)，所述立杆(190)设置有两个，两个立杆(190)分别固定设置在设备外壳(10)的两侧，所述固定板(191)转动设置在两个立杆(190)之间，固定板(191)与立杆(190)连接处设置有锁紧机构，固定板(191)上设置有2个夹持块(192)和4个滑动槽(1910)，所述4个滑动槽(1910)呈矩阵式横向设在固定板(191)上，4个滑动槽(1910)内均设置有导向杆(1911)，所述两个夹持块(192)各自竖直卡接在左、右两对滑动槽(1910)上，且套设在导向杆(1911)上，夹持块(192)与导向杆(1911)之间设置有套簧(1912)。
7.根据权利要求1所述的一种便携式气相环境监测设备，其特征在于，所述数据传输模块(14)包括蓝牙连接模块(141)和USB传输模块(140)。
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