CN112362097A - 电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，包括立杆和电控箱，电控箱中设置有主处理器，立杆顶端设置有风向传感器、风力传感器、摄像头以及百叶箱，百叶箱中设置有单片机和单片机连接的CMOS信号处理电路，CMOS信号处理电路连接有灰尘传感器、噪声传感器、湿度传感器、温度传感器，百叶箱中部设置有隔热板，单片机设置于隔热板的下侧面，温度传感器和湿度传感器设置与隔热板的上方，百叶箱内下端设置有与灰尘传感器连接的加热装置，噪声传感器设置于百叶箱外侧顶部；本发明可以提高各个传感器的检测精度，并且在恶劣天气可以正常工作，提高使用可靠性。

Description

电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统

技术领域

本发明属于环境保护监测技术领域，涉及一种电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统。

背景技术

电力作为一种重要能源，是国计民生的基础。而电网作为服务经济社会发展和人民美好生活需要的重要力量，也肩负起了引领能源转型、优化资源配置、带动共同发展的重要使命。

而电网建设施工现场需要动土施工，根据国家建设相关要求以及环保要求，需要对施工现场的环境以及水土保持指标进行监测。目前，在电网建设施工现场使用扬尘监测系统，对现场环境的风向、风速、气温、湿度、噪音、PM2.5等指标进行监测，授权号为CN21066562U中国专利《一种环境监测装置》，包括百叶箱和设置在百叶箱上的采集主板、光照度传感器、PM2.5传感器和二氧化碳传感器，采集主板上设置有温度传感器、湿度传感器、气压传感器和噪声传感器，采集主板用于采集和处理各传感器数据；但是，上述技术方案中存在如下缺陷：

(1)由于温度传感器、湿度传感器、气压传感器和噪声传感器均集中到采集主板上，在采集主板以及各个传感器工作时，会有热量产生，影响温度传感器和湿度传感器的测量精度；

(2)电网建设施工现场灰尘会沾附到百叶箱的百叶条上，在风力过大的天气，会将百叶条上的灰尘吹入到百叶箱中，影响PM2.5传感器的检测精度；

(3)在大雾天气，空气中湿度比较高，空气中的悬浮颗粒物会与空气中的小液滴融合，在传感器检测时，会影响PM2.5传感器的检测精度。

因此，急需一种系统，提高各个环境传感器的检测精度。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，很好的解决了现有技术中各个传感器的检测精度低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，包括立杆和设置于立杆下端的电控箱，所述电控箱中设置有主处理器，所述立杆顶端设置有风向传感器、风力传感器、摄像头以及百叶箱，所述电控箱内设置有与主处理器电性连接的数据采集器，所述数据采集器与摄像头连接，所述百叶箱中设置有单片机和单片机连接的CMOS信号处理电路，所述CMOS信号处理电路连接有灰尘传感器、噪声传感器、湿度传感器、温度传感器；

所述百叶箱中部设置有隔热板，所述单片机设置于隔热板的下侧面，所述温度传感器和湿度传感器设置与隔热板的上方，所述百叶箱内下端设置有与灰尘传感器连接的加热装置，所述噪声传感器设置于百叶箱外侧顶部。

进一步的，所述摄像头和立杆之间连接有旋转支架。

进一步的，所述立杆中部设置有与主处理连接的LED显示屏，所述主处理器还连接有4G通讯模块。

进一步的，所述加热装置包括陶瓷加热管，所述陶瓷加热管的一端连接有延伸至百叶箱外部的第一通气管，所述第一通气管远离陶瓷加热管的一端连接有电磁阀，所述陶瓷加热管另一端连接有第二通气管，所述第二通气管连接有设置于百叶箱上的抽气泵，所述陶瓷加热管中部连通有与灰尘传感器连接的采样管，所述陶瓷加热管、电磁阀和抽气泵均与单片机电性连接。

进一步的，所述第一通气管、陶瓷加热管和第二通气管的内壁设置有高吸水性树脂层。

进一步的，所述湿度传感器检测空气湿度为90％-100％时，单片机给陶瓷加热管通电，陶瓷加热管对进入陶瓷加热管中的空气进行烘干。

进一步的，所述单片机连接有定时器，所述抽气泵和单片机之间连接有电压调节模块，定时器给单片机发出电信号，单片机给电压调节模块、抽气泵以及电磁阀发出指令，抽气泵将第二通气管、第一通气管以及陶瓷加热管中留存的颗粒物从电磁阀处吹出。

进一步的，所述陶瓷加热管外侧套设有隔热层。

进一步的，所述噪声传感器的上方设置有固定于百叶箱顶部的防雨盖。

进一步的，所述立杆采用电动伸缩杆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，温度传感器、湿度传感器设置与单片机采用隔热板分开，使得单片机工作产生的热量以及加热装置产生的热量不会传导到百叶箱的上部，降低对温度传感器、湿度传感器检测精度的影响；在大雾天气，加热装置可以先对进入到灰尘传感器中的空气进行加热，将水分烘干，使得灰尘传感器测得PM2.5结果精度提高。

2、本发明中，加热装置中的第一通气管延伸至百叶箱的外部，直接收集百叶箱外部环境中的空气进行检测，避免了沾附到百叶箱上的百叶条的灰尘进入到百叶箱影响灰尘传感器的检测精度。

3、本发明中，摄像头可以对施工现场进行拍照，并将图像信息上传给数据采集器，数据采集器将信息传输给主处理器，主处理器将信息进行存储，工作人员可以根据存储的信息计算施工现场的土壤流失控制比，对现场的水土保持进行监控。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明百叶箱内部结构示意图；

图3为本发明的架构框图。

图中：立杆(1)、电控箱(2)、主处理器(3)、风向传感器(4)、风力传感器(5)、摄像头(6)、百叶箱(7)、灰尘传感器(8)、噪声传感器(9)、湿度传感器(10)、温度传感器(11)、隔热板(12)、旋转支架(13)、LED显示屏(14)、陶瓷加热管(15)、第一通气管(16)、电磁阀(17)、第二通气管(18)、抽气泵(19)、隔热层(20)、防雨盖(21)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图3所示，本发明所述的一种电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，包括立杆1和设置于立杆1下端的电控箱2，所述电控箱2中设置有主处理器3，所述立杆1顶端设置有风向传感器4、风力传感器5、摄像头6以及百叶箱7，所述电控箱2内设置有与主处理器3电性连接的数据采集器，所述数据采集器与摄像头6连接，所述百叶箱7中设置有单片机和单片机连接的CMOS信号处理电路，所述CMOS信号处理电路连接有灰尘传感器8、噪声传感器9、湿度传感器10、温度传感器11；

所述百叶箱7中部设置有隔热板12，所述单片机设置于隔热板12的下侧面，所述温度传感器11和湿度传感器10设置与隔热板12的上方，所述百叶箱7内下端设置有与灰尘传感器8连接的加热装置，所述噪声传感器9设置于百叶箱7外侧顶部。

所述灰尘传感器8的型号为OPC-N2，可以检测PM2.5、PM10指标，所述主处理器3和单片机的型号均为STM32F103RCT6。

使用上述技术方案时，风向传感器4、风力传感器5、灰尘传感器8、噪声传感器9、湿度传感器10、温度传感器11对施工现场的环境进行监测，并将采集的信息汇总到主处理器3，并且，摄像头6可以对施工现场进行拍照，并将图像信息上传给数据采集器，数据采集器将信息传输给主处理器3，主处理器3将信息进行存储，工作人员可以根据存储的信息计算施工现场的土壤流失控制比，对现场的水土保持进行监控，提高本发明的适用范围。

本发明中，所述加热装置包括陶瓷加热管15，所述陶瓷加热管15的一端连接有延伸至百叶箱7外部的第一通气管16，所述第一通气管16远离陶瓷加热管15的一端连接有电磁阀17，所述陶瓷加热管15另一端连接有第二通气管18，所述第二通气管18连接有设置于百叶箱7上的抽气泵19，所述陶瓷加热管15中部连通有与灰尘传感器8连接的采样管，所述陶瓷加热管15、电磁阀17和抽气泵19均与单片机电性连接。

在检测检测PM2.5、PM10指标时，湿度传感器10检测空气湿度为0-90％，湿度传感器10给单片机输入电信号，单片机给电磁阀17和灰尘传感器8、抽气泵19发出指令，电磁阀17打开，抽气泵19将百叶箱7外部的空气吸入到第一通气管16以及陶瓷加热管15中，灰尘传感器8工作并通过陶瓷加热管15中吸入空气，进行检测，抽气泵19这时可使外部空气快速进入到陶瓷加热管15中。

再者，大雾天气时，所述湿度传感器10检测控制湿度为100％时，湿度传感器10给单片机输入电信号，单片机给陶瓷加热管15、电磁阀17、抽气泵19发出指令，陶瓷加热管15加热，电磁阀17开启，抽气泵19将外部空气抽入到陶瓷加热管15中，经过陶瓷加热管15的加热，陶瓷加热管15中的空气的湿度降低，灰尘传感器8工作并通过陶瓷加热管15中吸入空气，进行检测，使得灰尘传感器8测得结果精度提高。

本发明中，所述第一通气管16、陶瓷加热管15和第二通气管18的内壁设置有高吸水性树脂层，在对进入陶瓷加热管15中的检测空气进行烘干时，高吸水性树脂层可以将烘干过程中产生的水蒸汽进行吸收，保证第一通气管16、陶瓷加热管15和第二通气管18内干燥，防止水蒸气进入灰尘传感器8，影响其正常工作。

本发明中，所述单片机连接有定时器，所述抽气泵19和单片机之间连接有电压调节模块，定时器给单片机发出电信号，单片机给抽气泵19以及电磁阀17发出指令，电压调节模块将抽气泵19的输入电压变大，提高抽气泵19的输出风力，电磁阀17开启，抽气泵19将第二通气管18、第一通气管16以及陶瓷加热管15中留存的颗粒物从电磁阀17处吹出，定时对第一通气管16、陶瓷加热管15以及第二通气管18中灰尘进行清理，避免影响灰尘传感器8的检测结果。

本发明中，所述陶瓷加热管15外侧套设有隔热层20，避免陶瓷加热管15加热时热量进行散发，影响温度传感器11的检测结果，提高了检测的可靠性。

本发明中，所述噪声传感器9的上方设置有固定于百叶箱7顶部的防雨盖21，对噪声传感器9进行防护，提高噪声传感器9的使用寿命。

本发明中，所述摄像头6和立杆1之间连接有旋转支架13，可以随意调整摄像头6的监测角度，提高摄像头6使用的灵活性。

本发明中，所述立杆1中部设置有与主处理连接的LED显示屏14，所述主处理器3还连接有4G通讯模块，LED显示屏14可以将各个传感器的检测结果显示出来，供现场施工人员进行参考；并且4G通讯模块可以将主处理的收集的信息上传到服务器，并可以通过手机或移动终端进行查看，方便管理与监管。

本发明中，所述立杆1采用电动伸缩杆，可以对百叶箱7、风向传感器4、风力传感器5的检测高度进行调节，提高监测范围，灵活度更高。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：包括立杆和设置于立杆下端的电控箱，所述电控箱中设置有主处理器，所述立杆顶端设置有风向传感器、风力传感器、摄像头以及百叶箱，所述电控箱内设置有与主处理器电性连接的数据采集器，所述数据采集器与摄像头连接，所述百叶箱中设置有单片机和单片机连接的CMOS信号处理电路，所述CMOS信号处理电路连接有灰尘传感器、噪声传感器、湿度传感器、温度传感器；

所述百叶箱中部设置有隔热板，所述单片机设置于隔热板的下侧面，所述温度传感器和湿度传感器设置与隔热板的上方，所述百叶箱内下端设置有与灰尘传感器连接的加热装置，所述噪声传感器设置于百叶箱外侧顶部。

2.根据权利要求1所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述摄像头和立杆之间连接有旋转支架。

3.根据权利要求1所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述立杆中部设置有与主处理连接的LED显示屏，所述主处理器还连接有4G通讯模块。

4.根据权利要求1所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述加热装置包括陶瓷加热管，所述陶瓷加热管的一端连接有延伸至百叶箱外部的第一通气管，所述第一通气管远离陶瓷加热管的一端连接有电磁阀，所述陶瓷加热管另一端连接有第二通气管，所述第二通气管连接有设置于百叶箱上的抽气泵，所述陶瓷加热管中部连通有与灰尘传感器连接的采样管，所述陶瓷加热管、电磁阀和抽气泵均与单片机电性连接。

5.根据权利要求4所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述第一通气管、陶瓷加热管和第二通气管的内壁设置有高吸水性树脂层。

6.根据权利要求4所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述湿度传感器检测空气湿度为90％-100％时，单片机给陶瓷加热管通电，陶瓷加热管对进入陶瓷加热管中的空气进行烘干。

7.根据权利要求4所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述单片机连接有定时器，所述抽气泵和单片机之间连接有电压调节模块，定时器给单片机发出电信号，单片机给电压调节模块、抽气泵以及电磁阀发出指令，抽气泵将第二通气管、第一通气管以及陶瓷加热管中留存的颗粒物从电磁阀处吹出。

8.根据权利要求4所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述陶瓷加热管外侧套设有隔热层。

9.根据权利要求1所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述噪声传感器的上方设置有固定于百叶箱顶部的防雨盖。

10.根据权利要求1所述的电网建设施工现场环境保护及水土保持一体化监测系统，其特征在于：所述立杆采用电动伸缩杆。

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