CN111220214A - 一种生态环境监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态环境监测装置，主要涉及生态环境领域。包括：集中器，所述集中器安装于4G通信网络覆盖的区域，所述集中器中设有第一LoRa无线模块、与4G通信网络进行数据传输的4G通信模块；若干个监测器，所述监测器包括支撑座，所述支撑座的顶部设有保护罩，所述保护罩的顶部设有开口，所述保护罩的顶部设有用于封闭开口的盖板，所述盖板的一端通过铰接轴与保护罩铰接，所述铰接轴上设有扭簧，所述保护罩内设有监测支架、升降机构，所述监测支架上设有蓄电池、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头。本发明的有益效果在于：它能够适用于恶劣天气，能够提高使用寿命，降低监测成本。

Description

一种生态环境监测装置
技术领域
本发明涉及生态环境领域，具体是一种生态环境监测装置。
背景技术
生态环境是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统，对人类的生产和生活有着重要影响，因此，需要对一些脆弱的生态环境进行及时监测，以便进行针对性的治理。由于一些需要进行监测的位置的环境较为恶劣，大风、暴雨等恶劣天气极为常见，现有的监测装置内的监测器件较为精密脆弱，在承受风吹雨打时易受到损坏，寿命低，且在一些监测点，市电和网络接入困难，为生态环境的监测带来一定的困难，监测成本高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种利用太阳能、使用寿命长、集群式的生态环境监测装置，它能够适用于恶劣天气，能够提高使用寿命，降低监测成本。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种生态环境监测装置，包括：
集中器，所述集中器安装于4G通信网络覆盖的区域，所述集中器中设有第一LoRa无线模块、与4G通信网络进行数据传输的4G通信模块；
若干个监测器，所述监测器包括支撑座，所述支撑座的顶部设有保护罩，所述保护罩的顶部设有开口，所述保护罩的顶部设有用于封闭开口的盖板，所述盖板的一端通过铰接轴与保护罩铰接，所述铰接轴上设有扭簧，所述扭簧的一端与盖板固定连接，另一端与保护罩固定连接，所述保护罩内设有监测支架、用于调整监测支架的高度的升降机构，所述监测支架上设有蓄电池、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头，所述监测支架的顶部远离铰接轴的一端设有风力计，所述监测支架的顶部设有太阳能板，所述太阳能板与蓄电池电连接，所述太阳能板的上侧设有紫外线监测探头、光照强度传感器，所述紫外线监测探头、光照强度传感器、第二LoRa无线模块、风力计、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头均与微控制器信号连接，所述蓄电池为紫外线监测探头、光照强度传感器、升降机构、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头供电。
优选的，所述保护罩中竖直设有至少两个导向杆，所述监测支架上设有与导向杆相适应的导向孔，所述导向杆的顶部设有限位块。
优选的，所述升降机构包括竖直设置于保护罩内壁上的齿条，所述监测支架的底部设有电机，所述电机上设有与齿条啮合的齿轮。
优选的，所述监测支架的底部的一侧设有支撑筒，所述支撑筒远离保护罩的一端设有电磁铁，所述支撑筒内设有弹簧，所述弹簧远离电磁铁的一端设有铁销，所述铁销与支撑筒滑动连接，所述保护罩的内壁的上部设有与铁销相适应的锁定孔。
优选的，所述监测支架的顶部靠近铰接轴的一端设有撑杆，所述撑杆的高度高于风力计的高度。
优选的，所述支撑座上设有地脚螺栓。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明利用一个集中器和多个监测器来完成一定区域内的生态环境监测工作，集中器安装于4G通信网络覆盖的区域，便于接电和网络，集中器与监测器之间通过LoRa无线模块建立数据传输的局域网，利用LoRa无线模块能够远距离传输的功能，可将监测器安装于无4G信号或信号弱的区域，再利用太阳能为监测器供电，形成集群式生态环境监控网络，能够解决监控区域电力与网络的不足的问题，能够降低监测成本；且在风力计监测到风力过高或者湿度监测探头监测到空气湿度过大的雨天时，升降机构带动监测支架下移到保护罩内，盖板在扭簧的作用下自动封闭保护罩的顶部开口，能够防止风吹雨淋，能够保证本发明的使用寿命。
附图说明
附图1是本发明的原理框图；
附图2是监测器的结构示意图；
附图3是支撑筒的内部结构示意图。
附图中标号：1、集中器；2、监测器；21、支撑座；22、保护罩；23、盖板；24、铰接轴；25、扭簧；26、监测支架；27、风力计；28、太阳能板；31、导向杆；32、限位块；33、齿条；34、电机；35、齿轮；41、支撑筒；42、电磁铁；43、弹簧；44、铁销；45、撑杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1：一种生态环境监测装置，包括：
集中器1，所述集中器1安装于4G通信网络覆盖的区域，所述集中器1中设有第一LoRa无线模块、与4G通信网络进行数据传输的4G通信模块以及控制器，所述第一LoRa无线模块、4G通信模块均与控制器信号连接，由控制器控制第一LoRa无线模块、4G通信模块收发信号，集中器1安装于4G通信网络覆盖的区域，便于接电和网络，能够降低监测成本。
若干个监测器2，所述监测器2包括支撑座21，支撑座21的边缘设有若干个地脚螺栓，通过地脚螺栓将支撑座21固定在地面上，所述支撑座21的顶部焊接有保护罩22，保护罩22的横截面呈正方形，所述保护罩22的顶部设有开口。所述保护罩22的顶部设有用于封闭开口的盖板23，所述盖板23的一端通过铰接轴24与保护罩22铰接，所述铰接轴24上套装有扭簧25，所述扭簧25的一端插入盖板23中与盖板23连接，另一端插入保护罩22中与保护罩22连接，扭簧25给予盖板23一个扭矩，使得盖板23处于常闭状态。所述保护罩22内设有监测支架26、用于调整监测支架26的高度的升降机构，升降机构用于调整监测支架26的高度，监测器2工作时，升降机构带动监测支架26上升，推开盖板23，监测支架26伸出保护罩22；在阴雨天气、大风天气时，升降机构带动监测支架26下降到保护罩22中，盖板23自动封闭，防止风吹雨淋，能够保证本发明的使用寿命。升降机构包括设竖直设置于保护罩22内壁上的滑槽以及设置于监测支架26上的滑块，滑槽内竖直设有丝杠，丝杠的底端安装有驱动电机，滑块上镶嵌有与丝杠相适应的丝母，驱动电机启动能够带动监测支架26上下移动。所述监测支架26上安装有蓄电池、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头，蓄电池安装于监测支架26的底部，利用第二LoRa无线模块与第一LoRa无线模块建立数据传输通道；粉尘监测探头用于监测空气中的粉尘浓度；二氧化碳监测探头用于监测二氧化碳浓度；湿度监测探头用于监测空气湿度，也可判断是否处于阴雨天气；所述监测支架26的顶部远离铰接轴24的一端设有风力计27，风力计27用于监测风力；优选的，为了防止盖板23磨损风力机27，所述监测支架26的顶部靠近铰接轴24的一端设有撑杆45，所述撑杆45的高度高于风力计27的高度，在开启盖板23的过程中，撑杆45与盖板23接触，风力机27不与盖板23接触。所述监测支架26的顶部设有太阳能板28，所述太阳能板28与蓄电池电连接，太阳能板28为蓄电池充电。所述太阳能板28的上侧设有紫外线监测探头、光照强度传感器，紫外线监测探头用于监测紫外线强度，光照强度传感器用于监测光照强度。所述紫外线监测探头、光照强度传感器、第二LoRa无线模块、风力计27、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头均与微控制器信号连接，微控制器控制紫外线监测探头、光照强度传感器、第二LoRa无线模块、风力计27、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头的工作；利用蓄电池为紫外线监测探头、光照强度传感器、升降机构、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头供电。本发明利用一个集中器1和多个监测器2完成一定区域内的生态环境监测工作，集中器1与监测器2之间通过LoRa无线模块建立数据传输的局域网，利用LoRa无线模块能够远距离传输的功能，可将监测器安装于无4G信号或信号弱的区域，再利用太阳能为监测器供电，形成集群式生态环境监控网络，能够解决监控区域电力与网络的不足的问题，能够降低监测成本；且在风力计监测到风力过高或者湿度监测探头监测到空气湿度过大的雨天时，升降机构带动监测支架下移到保护罩内，盖板在扭簧作用下自动封闭保护罩的顶部开口，能够防止风吹雨淋，能够保证本发明的使用寿命。
实施例2：一种生态环境监测装置，包括：
集中器1，所述集中器1安装于4G通信网络覆盖的区域，所述集中器1中设有第一LoRa无线模块、与4G通信网络进行数据传输的4G通信模块以及控制器，所述第一LoRa无线模块、4G通信模块均与控制器信号连接，由控制器控制第一LoRa无线模块、4G通信模块收发信号，集中器1安装于4G通信网络覆盖的区域，便于接电和网络，能够降低监测成本。
若干个监测器2，所述监测器2包括支撑座21，支撑座21的边缘设有若干个地脚螺栓，通过地脚螺栓将支撑座21固定在地面上，所述支撑座21的顶部焊接有保护罩22，保护罩22的横截面呈正方形，所述保护罩22的顶部设有开口。所述保护罩22的顶部设有用于封闭开口的盖板23，所述盖板23的一端通过铰接轴24与保护罩22铰接，所述铰接轴24上套装有扭簧25，所述扭簧25的一端插入盖板23中与盖板23连接，另一端插入保护罩22中与保护罩22连接，扭簧25给予盖板23一个扭矩，使得盖板23处于常闭状态。所述保护罩22内设有监测支架26、用于调整监测支架26的高度的升降机构，升降机构用于调整监测支架26的高度，监测器2工作时，升降机构带动监测支架26上升，推开盖板23，监测支架26伸出保护罩22；在阴雨天气、大风天气时，升降机构带动监测支架26下降到保护罩22中，盖板23自动封闭，防止风吹雨淋，能够保证本发明的使用寿命。所述保护罩22中竖直设有四个导向杆31，所述监测支架26上竖直设有与导向杆31相适应的导向孔，所述导向杆31的顶部设有限位块32，限位块32通过螺丝固定在保护罩22的内壁上。所述升降机构包括竖直固定在保护罩22内壁上的齿条33，所述监测支架26的底部设有电机34，电机34通过螺丝固定在监测支架26的底部，所述电机24的转轴上安装有与齿条33啮合的齿轮35，电机34启动，能够带动监测支架26上下移动。为了保证本发明结构的稳定性，所述监测支架26的底部的一侧设有支撑筒41，所述支撑筒41远离保护罩22的一端设有电磁铁42，所述支撑筒41内设有弹簧43，所述弹簧43远离电磁铁42的一端设有铁销44，铁销44采用楔形块，所述铁销44与支撑筒41滑动连接，所述保护罩22的内壁的上部设有与铁销44相适应的锁定孔，当监测支架26移动到最高点时，弹簧43推动铁销44，将铁销44推入锁定孔中，能够锁定监测支架26的位置，提高本发明使用的稳定性。所述监测支架26上安装有蓄电池、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头，蓄电池安装于监测支架26的底部，利用第二LoRa无线模块与第一LoRa无线模块建立数据传输通道；粉尘监测探头用于监测空气中的粉尘浓度；二氧化碳监测探头用于监测二氧化碳浓度；湿度监测探头用于监测空气湿度，也可判断是否处于阴雨天气；所述监测支架26的顶部远离铰接轴24的一端设有风力计27，风力计27用于监测风力；优选的，为了防止盖板23磨损风力机27，所述监测支架26的顶部靠近铰接轴24的一端设有撑杆45，所述撑杆45的高度高于风力计27的高度，在开启盖板23的过程中，撑杆45与盖板23接触，风力机27不与盖板23接触。所述监测支架26的顶部设有太阳能板28，所述太阳能板28与蓄电池电连接，太阳能板28为蓄电池充电。所述太阳能板28的上侧设有紫外线监测探头、光照强度传感器，紫外线监测探头用于监测紫外线强度，光照强度传感器用于监测光照强度。所述紫外线监测探头、光照强度传感器、第二LoRa无线模块、风力计27、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头均与微控制器信号连接，微控制器控制紫外线监测探头、光照强度传感器、第二LoRa无线模块、风力计27、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头的工作；利用蓄电池为紫外线监测探头、光照强度传感器、升降机构、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头供电。本发明利用一个集中器1和多个监测器2完成一定区域内的生态环境监测工作，集中器1与监测器2之间通过LoRa无线模块建立数据传输的局域网，利用LoRa无线模块能够远距离传输的功能，可将监测器安装于无4G信号或信号弱的区域，再利用太阳能为监测器供电，形成集群式生态环境监控网络，能够解决监控区域电力与网络的不足的问题，能够降低监测成本；且在风力计监测到风力过高或者湿度监测探头监测到空气湿度过大的雨天时，升降机构带动监测支架下移到保护罩内，盖板在扭簧作用下自动封闭保护罩的顶部开口，能够防止风吹雨淋，能够保证本发明的使用寿命。

Claims (6)

1.一种生态环境监测装置，其特征在于，包括：
集中器(1)，所述集中器(1)安装于4G通信网络覆盖的区域，所述集中器(1)中设有第一LoRa无线模块、与4G通信网络进行数据传输的4G通信模块；
若干个监测器(2)，所述监测器(2)包括支撑座(21)，所述支撑座(21)的顶部设有保护罩(22)，所述保护罩(22)的顶部设有开口，所述保护罩(22)的顶部设有用于封闭开口的盖板(23)，所述盖板(23)的一端通过铰接轴(24)与保护罩(22)铰接，所述铰接轴(24)上设有扭簧(25)，所述扭簧(25)的一端与盖板(23)固定连接，另一端与保护罩(22)固定连接，所述保护罩(22)内设有监测支架(26)、用于调整监测支架(26)的高度的升降机构，所述监测支架(26)上设有蓄电池、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头，所述监测支架(26)的顶部远离铰接轴(24)的一端设有风力计(27)，所述监测支架(26)的顶部设有太阳能板(28)，所述太阳能板(28)与蓄电池电连接，所述太阳能板(28)的上侧设有紫外线监测探头、光照强度传感器，所述紫外线监测探头、光照强度传感器、第二LoRa无线模块、风力计(27)、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头均与微控制器信号连接，所述蓄电池为紫外线监测探头、光照强度传感器、升降机构、第二LoRa无线模块、微控制器、粉尘监测探头、二氧化碳监测探头、湿度监测探头供电。
2.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述保护罩(22)中竖直设有至少两个导向杆(31)，所述监测支架(26)上设有与导向杆(31)相适应的导向孔，所述导向杆(31)的顶部设有限位块(32)。
3.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述升降机构包括竖直设置于保护罩(22)内壁上的齿条(33)，所述监测支架(26)的底部设有电机(34)，所述电机(24)上设有与齿条(33)啮合的齿轮(35)。
4.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述监测支架(26)的底部的一侧设有支撑筒(41)，所述支撑筒(41)远离保护罩(22)的一端设有电磁铁(42)，所述支撑筒(41)内设有弹簧(43)，所述弹簧(43)远离电磁铁(42)的一端设有铁销(44)，所述铁销(44)与支撑筒(41)滑动连接，所述保护罩(22)的内壁的上部设有与铁销(44)相适应的锁定孔。
5.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述监测支架(26)的顶部靠近铰接轴(24)的一端设有撑杆(45)，所述撑杆(45)的高度高于风力计(27)的高度。
6.根据权利要求1所述的一种生态环境监测装置，其特征在于：所述支撑座(21)上设有地脚螺栓。
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