CN114111906A - 一种基于物联网的河流水生态环境监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，涉及河流水生态环境监测方法技术领域；为了便于对监测现场的雨水水样进行采集；该种基于物联网的河流水生态环境监测方法，包括以下步骤：将生态环境监测机构移动到生态环境监测地点；对监测现场的温度和湿度进行监测；将采集的数据通过电信号传递到远程控制机构内进行存储；对监测现场的雨水水样进行采集和存储；对监测现场的土壤样品进行采集和存储；对采集的水样和土壤样品进行分析和检测，从而对监测现场的环境状况进行评估。本发明通过压接机构可以对两个调节架内壁施加压力，可以使两个调节架在压力的作用下向两侧进行扩张，使两个滑动柱在移动的过程中对弹簧进行拉伸。

Description

一种基于物联网的河流水生态环境监测方法

技术领域

本发明涉及河流水生态环境监测方法技术领域，尤其涉及一种基于物联网的河流水生态环境监测方法。

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，环境监测是一个较为复杂的过程中，监测过程需要对环境的湿度和温度进行监测，同时亦需要对检测环境的土样和水样进行采集。

经检索，中国专利申请号为CN201911326787.X的专利，公开了一种基于物联网的生态环境监测设备及方法，包括基座和控制系统，所述基座的顶部固定连接有收纳座，所述收纳座的顶部开设有半圆槽，且半圆槽的内表面活动连接有固定杆，所述固定杆的右端活动连接有监测杆，本发明涉及生态环境监测设备技术领域。

上述专利中的一种基于物联网的生态环境监测设备及方法存在以下不足：在对生态环境进行监测的过程中只能对监测环境的温度和图像进行采集，无法对监测环境的水样和土样进行收集，会导致监测手段较为单一，进而影响监测结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的在对生态环境进行监测的过程中只能对监测环境的温度和图像进行采集，无法对监测环境的水样和土样进行收集，会导致监测手段较为单一，进而影响监测结果的准确性的缺点，而提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，包括以下步骤：

S1：将生态环境监测机构移动到生态环境监测地点；

S2：对监测现场的温度和湿度进行监测；

S3：将采集的数据通过电信号传递到远程控制机构内进行存储；

S4：对监测现场的雨水水样进行采集和存储；

S5：对监测现场的土壤样品进行采集和存储；

S6：对采集的水样和土壤样品进行分析和检测，从而对监测现场的环境状况进行评估。

优选的：S1步骤中的生态环境监测机构，包括监测外壳、水箱和压接机构，所述监测外壳顶部外壁滑动连接有两个调节架，两个所述调节架一侧外壁均通过螺栓固定有滑动柱，两个所述滑动柱圆周外壁分别滑动连接于监测外壳两侧外壁，两个所述滑动柱圆周外壁均滑动连接有弹簧，所述弹簧两端分别卡接于滑动柱一侧内壁和监测外壳一侧外壁，两个所述滑动柱圆周外壁均通过螺丝固定有缺口板，所述监测外壳两侧内壁均开设有滑槽，两个所述滑槽内壁均滑动连接有工字型调节柱，两个所述工字型调节柱一侧外壁通过螺栓固定有同一个密封盖板，且两个工字型调节柱圆周外壁分别滑动连接于两个缺口板内壁，所述监测外壳底部内壁放置有保护箱，所述密封盖板底部外壁通过螺栓固定有水体采样组件。

优选的：所述水样采集组件包括海绵板和固定柱，所述固定柱通过螺栓固定于密封盖板底部外壁，所述海绵板焊接于固定柱底部外壁。

优选的：所述固定柱顶部外壁设置有两个以上放置孔，两个以上所述放置孔圆周内壁均滑动连接有取样杯。

优选的：所述压接机构包括梯形压接架和压接辊 ，所述梯形压接架顶部内壁卡接于水箱底部外壁，两个所述压接辊外壁分别转动连接于梯形压接架两侧内壁。

优选的：所述水箱内壁通过螺栓固定有滤网。

优选的：所述水箱一侧外壁通过螺丝固定有支撑杆，所述支撑杆底部外壁通过螺丝固定有密封盖板，所述密封盖板圆周外壁通过螺纹连接有两个以上柱形收集盘，位于底部的柱形收集盘圆周外壁通过螺纹连接有圆锥形收集盘，所述柱形收集盘圆周外壁和圆锥形收集盘圆周外壁均焊接有两个以上锥形插刀和两个以上取样孔。

在前述方案的基础上：所述监测外壳底部外壁转动连接有四个万向轮。

在前述方案的基础上优选的：所述监测外壳顶部外壁通过转轴转动连接有两个透明防水外壳，所述透明防水外壳底部内壁通过螺丝固定有摄像机。

在前述方案的基础上进一步优选的：所述监测外壳一侧内壁设置有物联网信号收发组件，所述监测外壳顶部内壁通过螺丝固定有温度传感器和湿度传感器。

本发明的有益效果为：

1.通过设置有压接机构可以对两个调节架内壁施加压力，从而可以使两个调节架在压力的作用下向两侧进行扩张，从而使得两个滑动柱在移动的过程中对弹簧进行拉伸，在初始阶段，工字型调节柱外径较大的区域滑动连接于缺口板弧面内壁，从而对密封盖板进行固定，从而使密封盖板置于保护箱的上方，从而可以在雨水天气使得水体采样组件可以对雨水进行收集。

2.在压接机构的作用下，两个密封盖板的逐渐运动，使得缺口板弧面内壁滑动至工字型调节柱外径较小的区域，从而使得两个工字型调节柱从缺口板弧面内壁进行脱离，使得密封盖板在重力作用下带动两个工字型调节柱沿着滑槽内壁进行滑动，从而使密封盖板对保护箱进行密封，从而使得水样采集组件被保护在保护箱和密封盖板内，从而避免水样因为温度过高出现蒸发现象

3.通过设置有两个以上放置孔可以对取样杯进行卡接，从而可以利用取样杯对雨水样品进行收集，通过设置有多个取样杯可以避免在进行监测时出现偶然性，从而使得监测的结果更加的准确，通过设置有海绵板可以有效地在密封盖板下落的过程中对取样杯进行缓冲，从而减少水样从取样杯内飞溅。

4.通过设置有水箱可以对雨水进行收集，在对雨水进行收集的过程中，水箱的重量会逐渐增加，从而使得梯形压接架上的两个压接辊在压力的作用下对两个调节架进行扩张，梯形压接架顶部外壁开设有与水箱外壁适配的凹槽，从而可以使水箱卡接于梯形压接架顶部内壁，同时便于将水箱快速从梯形压接架进行取放，通过设置有滤网可以对雨水中含有的杂质进行收集和过滤，从而便于后续对杂质进行检测。

5.通过将支撑杆固定在水箱一侧外壁可以在雨水天气，水箱在雨水重力的作用下带动支撑杆下移，从而可以使柱形收集盘和圆锥形收集盘插入到土壤内部，同时雨水天气也降低了圆锥形收集盘和柱形收集盘插入到土壤内部的难度，从而便于对土壤进行取样，通过设置有密封盖板可以起到破土的作用，在圆锥形收集盘和柱形收集盘对土壤进行取样过程中利用土壤的压力可以将土壤样品从取样孔导入到锥形插刀和圆锥形收集盘内，从而可以对土壤样品进行收集。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的流程示意图；

图2为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的生态环境监测机构的整体示意图；

图3为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的生态环境监测机构的俯视示意图；

图4为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的生态环境监测机构的主视示意图；

图5为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的生态环境监测机构的雨水水样采集组件整体示意图；

图6为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的生态环境监测机构的雨水水样采集组件爆炸示意图；

图7为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的生态环境监测机构的土壤样品采集组件爆炸示意图。

图8为本发明提出的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法的电路流程示意图。

图中：1-监测外壳、2-透明防水外壳、3-支撑杆、4-水箱、5-梯形压接架、6-滑动柱、7-弹簧、8-保护箱、9-万向轮、10-摄像机、11-滤网、12-调节架、13-滑槽、14-物联网信号收发组件、15-温度传感器、16-密封盖板、17-湿度传感器、18-取样杯、19-海绵板、20-放置板、21-工字型调节柱、22-压接辊、23-缺口板、24-放置孔、25-固定柱、26-锥形插刀、27-圆锥形收集盘、28-取样孔、29-柱形收集盘、30-密封盖板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，包括以下步骤：

S1：将生态环境监测机构移动到生态环境监测地点；

S2：对监测现场的温度和湿度进行监测；

S3：将采集的数据通过电信号传递到远程控制机构内进行存储；

S4：对监测现场的雨水水样进行采集和存储；

S5：对监测现场的土壤样品进行采集和存储；

S6：对采集的水样和土壤样品进行分析和检测，从而对监测现场的环境状况进行评估。

实施例2：

为了可以更好地对监测现场进行监测，如图1-5所示，所述S1步骤中的生态环境监测机构，包括监测外壳1、水箱4和压接机构，所述监测外壳1顶部外壁滑动连接有两个调节架12，两个所述调节架12一侧外壁均通过螺栓固定有滑动柱6，两个所述滑动柱6圆周外壁分别滑动连接于监测外壳1两侧外壁，两个所述滑动柱6圆周外壁均滑动连接有弹簧7，所述弹簧7两端分别卡接于滑动柱6一侧内壁和监测外壳1一侧外壁，两个所述滑动柱6圆周外壁均通过螺丝固定有缺口板23，所述监测外壳1两侧内壁均开设有滑槽13，两个所述滑槽13内壁均滑动连接有工字型调节柱21，两个所述工字型调节柱21一侧外壁通过螺栓固定有同一个密封盖板16，且两个工字型调节柱21圆周外壁分别滑动连接于两个缺口板23内壁，所述监测外壳1底部内壁放置有保护箱8，所述密封盖板16底部外壁通过螺栓固定有水体采样组件；通过设置有压接机构可以对两个调节架12内壁施加压力，从而可以使两个调节架12在压力的作用下向两侧进行扩张，从而使得两个滑动柱6在移动的过程中对弹簧7进行拉伸，在初始阶段，工字型调节柱21外径较大的区域滑动连接于缺口板23弧面内壁，从而对密封盖板16进行固定，从而使密封盖板16置于保护箱8的上方，从而可以在雨水天气使得水体采样组件可以对雨水进行收集，随着两个密封盖板16的逐渐运动，使得缺口板23弧面内壁滑动至工字型调节柱21外径较小的区域，从而使得两个工字型调节柱21从缺口板23弧面内壁进行脱离，使得密封盖板16在重力作用下带动两个工字型调节柱21沿着滑槽13内壁进行滑动，从而使密封盖板16对保护箱8进行密封，从而使得水样采集组件被保护在保护箱8和密封盖板16内，从而避免水样因为温度过高出现蒸发现象，同时也避免由于外界因素对水样产生干扰导致后续监测出现误差和问题。

为了对雨水水样进行采集；如图1-5所示，所述水样采集组件包括海绵板19和固定柱25，所述固定柱25通过螺栓固定于密封盖板16底部外壁，所述海绵板19焊接于固定柱25底部外壁，所述固定柱25顶部外壁设置有两个以上放置孔24，两个以上所述放置孔24圆周内壁均滑动连接有取样杯18；通过设置有两个以上放置孔24可以对取样杯18进行卡接，从而可以利用取样杯18对雨水样品进行收集，通过设置有多个取样杯18可以避免在进行监测时出现偶然性，从而使得监测的结果更加的准确，通过设置有海绵板19可以有效地在密封盖板16下落的过程中对取样杯18进行缓冲，从而减少水样从取样杯18内飞溅。

为了对调节架12进行扩张；如图1、图2所示，所述压接机构包括梯形压接架5和压接辊22 ，所述梯形压接架5顶部内壁卡接于水箱4底部外壁，两个所述压接辊22外壁分别转动连接于梯形压接架5两侧内壁，所述水箱4内壁通过螺栓固定有滤网11；通过设置有水箱4可以对雨水进行收集，在对雨水进行收集的过程中，水箱4的重量会逐渐增加，从而使得梯形压接架5上的两个压接辊22在压力的作用下对两个调节架12进行扩张，梯形压接架5顶部外壁开设有与水箱4外壁适配的凹槽，从而可以使水箱4卡接于梯形压接架5顶部内壁，同时便于将水箱4快速从梯形压接架5进行取放，通过设置有滤网11可以对雨水中含有的杂质进行收集和过滤，从而便于后续对杂质进行检测。

为了对土壤样品进行采集；如图1、图6所示，所述水箱4一侧外壁通过螺丝固定有支撑杆3，所述支撑杆3底部外壁通过螺丝固定有密封盖板30，所述密封盖板30圆周外壁通过螺纹连接有两个以上柱形收集盘29，位于底部的柱形收集盘29圆周外壁通过螺纹连接有圆锥形收集盘27，所述柱形收集盘29圆周外壁和圆锥形收集盘27圆周外壁均焊接有两个以上锥形插刀26和两个以上取样孔28；通过将支撑杆3固定在水箱4一侧外壁可以在雨水天气，水箱4在雨水重力的作用下带动支撑杆3下移，从而可以使柱形收集盘29和圆锥形收集盘27插入到土壤内部，同时雨水天气也降低了圆锥形收集盘27和柱形收集盘29插入到土壤内部的难度，从而便于对土壤进行取样，通过设置有密封盖板16可以起到破土的作用，在圆锥形收集盘27和柱形收集盘29对土壤进行取样过程中利用土壤的压力可以将土壤样品从取样孔28导入到锥形插刀26和圆锥形收集盘27内，从而可以对土壤样品进行收集，同时圆锥形收集盘27和柱形收集盘29之间利用螺纹进行连接，便于将取样后的土壤样品导出，由于支撑杆3在逐渐进行下移，因此可以利用圆锥形收集盘27和柱形收集盘29对土壤的不同深度和层次进行土壤取样。

为了便于装置的移动；如图1所示，所述监测外壳1底部外壁转动连接有四个万向轮9；通过设置有万向轮9便于对监测外壳1进行移动。

为了对监测现场进行拍照；如图1、图2所示，所述监测外壳1顶部外壁通过转轴转动连接有两个透明防水外壳2，所述透明防水外壳2底部内壁通过螺丝固定有摄像机10；通过将透明防水外壳2转动连接于监测外壳1顶部外壁可以对摄像机10的拍摄角度进行调节，同时利用透明防水外壳2可以对摄像机10进行保护，避免风沙和雨水对摄像机10造成损伤。

为了对监测现场的温度和湿度进行监测；如图3所示，所述监测外壳1一侧内壁设置有物联网信号收发组件14，所述监测外壳1顶部内壁通过螺丝固定有温度传感器15和湿度传感器17；通过设置有温度传感器15可以对监测现场的温度进行监测，通过设置有湿度传感器17可以对监测现场的湿度进行监测，从而可以在监测外壁将采集数据通过电信号方式传递到物联网信号收发组件14内，物联网信号收发组件14内部的收发机构可以将信号远程传送到总控制单元内部，所述温度传感器15型号为pt1000，所述湿度传感器17型号为HS12P。

本实施例在使用时：在对监测现场进行环境监测的过程中，首先将装置利用万向轮9移动到指定位置，接着利用温度传感器15对温度进行监测，利用湿度传感器17对湿度进行监测；接着将工字型调节柱21圆周外壁滑动连接于缺口板23弧面内壁，从而后续方便对监测现场的水样进行采集，当出现雨水天气时，取样杯18会对雨水样品进行收集，同时水箱4内也会对雨水进行存储，随着水箱4内的液位逐渐上升，在雨水重力的作用下使得梯形压接架5两侧内壁的压接辊22在转动的过程中对两个调节架12一侧内壁进行扩张，从而使得两个调节架12带动缺口板23向外进行滑动，当两个缺口板23运动到工字型调节柱21外径较小的区域时，密封盖板16在重力的作用下进行下落，从而使得密封盖板16对保护箱8进行封闭，从而对取样杯18内采集的雨水样品进行存储，避免雨水样品因为蒸发出现流失，在水箱4下移的过程中，会带动圆锥形收集盘27和柱形收集盘29向下进行运动，从而可以在压力的作用下使土壤从取样孔28导入到圆锥形收集盘27和柱形收集盘29内，从而可以对土壤样品进行采集。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将生态环境监测机构移动到生态环境监测地点；

S2：对监测现场的温度和湿度进行监测；

S3：将采集的数据通过电信号传递到远程控制机构内进行存储；

S4：对监测现场的雨水水样进行采集和存储；

S5：对监测现场的土壤样品进行采集和存储；

S6：对采集的水样和土壤样品进行分析和检测，从而对监测现场的环境状况进行评估。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，S1步骤中的生态环境监测机构，包括监测外壳（1）、水箱（4）和压接机构，所述监测外壳（1）顶部外壁滑动连接有两个调节架（12），两个所述调节架（12）一侧外壁均通过螺栓固定有滑动柱（6），两个所述滑动柱（6）圆周外壁分别滑动连接于监测外壳（1）两侧外壁，两个所述滑动柱（6）圆周外壁均滑动连接有弹簧（7），所述弹簧（7）两端分别卡接于滑动柱（6）一侧内壁和监测外壳（1）一侧外壁，两个所述滑动柱（6）圆周外壁均通过螺丝固定有缺口板（23），所述监测外壳（1）两侧内壁均开设有滑槽（13），两个所述滑槽（13）内壁均滑动连接有工字型调节柱（21），两个所述工字型调节柱（21）一侧外壁通过螺栓固定有同一个密封盖板（16），且两个工字型调节柱（21）圆周外壁分别滑动连接于两个缺口板（23）内壁，所述监测外壳（1）底部内壁放置有保护箱（8），所述密封盖板（16）底部外壁通过螺栓固定有水体采样组件。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述水样采集组件包括海绵板（19）和固定柱（25），所述固定柱（25）通过螺栓固定于密封盖板（16）底部外壁，所述海绵板（19）焊接于固定柱（25）底部外壁。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述固定柱（25）顶部外壁设置有两个以上放置孔（24），两个以上所述放置孔（24）圆周内壁均滑动连接有取样杯（18）。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述压接机构包括梯形压接架（5）和压接辊（22） ，所述梯形压接架（5）顶部内壁卡接于水箱（4）底部外壁，两个所述压接辊（22）外壁分别转动连接于梯形压接架（5）两侧内壁。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述水箱（4）内壁通过螺栓固定有滤网（11）。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述水箱（4）一侧外壁通过螺丝固定有支撑杆（3），所述支撑杆（3）底部外壁通过螺丝固定有密封盖板（30），所述密封盖板（30）圆周外壁通过螺纹连接有两个以上柱形收集盘（29），位于底部的柱形收集盘（29）圆周外壁通过螺纹连接有圆锥形收集盘（27），所述柱形收集盘（29）圆周外壁和圆锥形收集盘（27）圆周外壁均焊接有两个以上锥形插刀（26）和两个以上取样孔（28）。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述监测外壳（1）底部外壁转动连接有四个万向轮（9）。

9.根据权利要求2所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述监测外壳（1）顶部外壁通过转轴转动连接有两个透明防水外壳（2），所述透明防水外壳（2）底部内壁通过螺丝固定有摄像机（10）。

10.根据权利要求2所述的一种基于物联网的河流水生态环境监测方法，其特征在于，所述监测外壳（1）一侧内壁设置有物联网信号收发组件（14），所述监测外壳（1）顶部内壁通过螺丝固定有温度传感器（15）和湿度传感器（17）。

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