CN114228412B - 一种环境风险预警用采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境风险预警用采集装置，包括履带结构、气囊、外缘齿盘、丝杠、第一升降架和自动升降块，通过履带结构使装置进行移动取样，并且履带结构对各种环境的适应性较强保证稳定移动，利用气泵、通气软管、固定安装板、气囊实现装置的水中漂浮，可对不同水域的水进行取样并且，同时设置的进水管道、外缘齿盘、水管出口、齿轮电机、底部齿轮可对伸入水中管道的长度即下伸距离进行调节，对不同深度的水进行取样，数据更为全面有助于后续的检测分析；通过丝杠、第一升降架、十字槽、自动升降块、槽口、升降齿轮、T型槽、第二升降架使得收集空气的部件在具有竖直方向上较大行程进行多层次取样的前提下又不至于装置高度过高导致运行不稳。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，具体为一种环境风险预警用采集装置。
背景技术
随着社会的不断发展和进步，工业化的不断深入，对人们赖以生存的环境的影响也越来越大，特别是近些年来，雾霾等极端天气的频率增加，使得人们对环境保护的意识也越来越强烈。
环境风险是由人类活动引起或由人类活动与自然界的运动过程共同作用造成的，通过环境介质传播的，能对人类社会及其生存和发展的环境产生破坏、损失乃至毁灭性作用等不利后果的事件，环境风险具有两个主要特点，即不确定性和危害性，为了避免环境出现问题造成不良后果甚至是对周围的人们产生损害，便于要对环境可能出现的风险进行预警，以便提早发现问题进行处理。
在对坏境风险进行预警时，要预先的对坏境信息进行采集，以便对环境风险进行测评，目前对于坏境信息的采集主要包括两大类，空气信息采集和水源信息采集，分别对应着环境污染中的两大种类即空气污染和水污染，采集信息后方便进行检测。
现有的申请号为“202120652073.4”，名为“一种环境风险预警用采集装置”的中国实用新型专利，公开了“了一种环境风险预警用采集装置，包括采集板，所述采集板的顶部固定安装有架板，所述架板的顶部开设有让位槽，所述采集板的顶部固定安装有位于架板右侧的连接板，所述连接板的左侧固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧的左侧固定安装有推板，所述推板的左侧活动安装有左侧与架板接触的收集件，所述收集件的内部连通有左侧通过让位槽延伸至架板左侧的通风管，所述通风管的外侧套接有延伸至通风管左侧的橡皮盖，所述采集板的顶部固定安装有位于连接板右侧的气泵。该环境风险预警用采集装置，具备了可方便的对多处位置进行空气采集的优点。”的技术方案，尽管其实现了方便进行多位置空气采集，然而其具有较大的局限性，首先，无法准确地对污水进行取样，并且在进行空气收集时，高度无法进行较大行程的调节，采集的信息过于单一无法保证信息的全面性，以至于影响后续检测结果的准确性。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种环境风险预警用采集装置，采用的技术方案是，包括履带结构、竖直安装板、漂浮结构、水平安装板、收水箱、抽水箱、深度可调抽水结构、通水管、开关阀、支撑柱、中部防护架、太阳能电池板、弯折杆、丝杠、第一升降架、固定杆、十字槽、二级升降结构、自动升降块、T型槽、三级升降结构、第二升降架、转动座、抽风机和空气存储结构，整个装置利用履带结构进行移动，其固定设置在竖直安装板外侧，带动装置运行，对于各种环境的适应性较强，竖直安装板下方设置有漂浮结构，可使装置可在水面上进行漂浮不仅可以对水域周围空气环境信息进行采集也可对水源进行采集，漂浮结构具体包括气泵、通气软管、固定安装板和气囊，竖直安装板上安装有气泵，下方通过固定安装板安装有气囊，气囊通过通气软管与气泵接通，对气囊进行充气即可实现其在水中漂浮，竖直安装板的上方安装水平安装板并在其上均匀放置有收水箱用以收集水源样品，水平安装板中心处安装抽水箱，其通过通水管和开关阀与收水箱连通，水平安装板下方设置有深度可调抽水结构与抽水箱连通，可对不同深度的水进行采样，水平安装板上四角固定支撑柱，在其上安装中部防护架并在其侧面上安装太阳能电池板为装置提供能源，中部防护架上方四角固定有弯折杆并在弯折的空挡处安装丝杠与其配合安装第一升降架，在丝杠运行下实现一级升降，第一升降架上安装固定杆，其上开有十字槽并在其中通过二级升降结构配合放置自动升降块对自动升降块进行二级升降，自动升降块上开有T型槽并在其中通过三级升降结构对第二升降架进行安装对第二升降架进行三级升降，采用多级升降的方式在满足其收集部位可升至较高位置的情况下降低了装置的整体高度即上升行程，有利于装置的稳定移动，第二升降架上通过转动座在其上部安装抽风机，其下方设置有空气存储结构对空气样本进行保存以便后续检测。
作为本发明的一种优选技术方案，深度可调抽水结构包括底部通水套、进水管道、外缘齿盘、水管出口、齿轮电机和底部齿轮，水平安装板下部中心具有底部通水套，进水管道从底部通水套伸出，其上部固定连通至抽水箱，下部与外缘齿盘中心处转动连接，外缘齿盘靠外一侧开有贯穿的水管出口，齿轮电机对于外缘齿盘外缘啮合的底部齿轮进行驱动，进水管道靠下处固定连通水管并使其另一端从水管出口伸出，由于进水管道固定，而连通水管另一端从外缘齿盘的水管出口伸出，因此当外缘齿盘在进行转动的时候可以实现对水管的收卷和放松，采用橡胶水管，收卷后仍不影响正常的抽水过程。
作为本发明的一种优选技术方案，二级升降结构包括槽口和升降齿轮，自动升降块外侧开有槽口并在其中设置由可自锁的电机驱动的升降齿轮，升降齿轮与十字槽中的齿槽啮合，三级升降结构包括驱动电机和驱动齿轮，自动升降块内侧开有T型槽并在其中设置由可自锁的驱动电机驱动的驱动齿轮，驱动齿轮与第二升降架内侧的齿槽啮合，采用可自锁的电机使得自动升降块一侧在进行配合传动时，另一侧固定，实现正常的升降过程。
作为本发明的一种优选技术方案，空气存储结构包括通气软管、导向盘和空气收集箱，中部防护架上部放置四个空气收集箱，空气收集箱上设置阀口口，中部防护架上由转动电机在其输出端固定导向盘，其下部外缘处设置有通气道，导向盘通过通气软管与抽风机连通，并在转动电机的作用下分别对各个空气收集箱进行进气操作。
作为本发明的一种优选技术方案，水平安装板与竖直安装板相接处设置有减震弹簧对装置上部各部件在移动过程中进行缓冲，避免较大晃动，第二升降架上部固定安装有顶部防护盖，其下部外缘向外延伸对下方的空气收集箱进行保护。
本发明的有益效果：通过履带结构使装置进行移动取样，并且履带结构对各种环境的适应性较强保证稳定移动，利用气泵、通气软管、固定安装板、气囊实现装置的水中漂浮，可对不同水域的水进行取样并且，同时设置的进水管道、外缘齿盘、水管出口、齿轮电机、底部齿轮可对伸入水中管道的长度即下伸距离进行调节，对不同深度的水进行取样，数据更为全面有助于后续的检测分析；通过丝杠、第一升降架、十字槽、自动升降块、槽口、升降齿轮、T型槽、第二升降架使得收集空气的部件在具有竖直方向上较大行程进行多层次取样的前提下又不至于装置高度过高导致运行不稳。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的左视结构示意图；
图3为本发明的部分结构示意图
图4为本发明的局部结构示意图；
图5为本发明的左视图。
图中：履带结构1、竖直安装板2、气泵201、通气软管202、固定安装板203、气囊204、水平安装板3、减震弹簧301、收水箱4、抽水箱5、底部通水套51、进水管道52、外缘齿盘53、水管出口54、齿轮电机55、底部齿轮56、通水管6、开关阀7、支撑柱8、中部防护架9、太阳能电池板10、弯折杆11、丝杠12、第一升降架13、固定杆14、十字槽15、自动升降块16、驱动电机161、驱动齿轮162、槽口163、升降齿轮164、T型槽17、第二升降架18、转动座19、抽风机20、通气软管21、导向盘22、空气收集箱23。
具体实施方式
实施例1
如图1至图5所示，本发明公开了一种环境风险预警用采集装置，采用的技术方案是，包括履带结构1、竖直安装板2、漂浮结构、水平安装板3、收水箱4、抽水箱5、深度可调抽水结构、通水管6、开关阀7、支撑柱8、中部防护架9、太阳能电池板10、弯折杆11、丝杠12、第一升降架13、固定杆14、十字槽15、二级升降结构、自动升降块16、T型槽17、三级升降结构、第二升降架18、转动座19、抽风机20和空气存储结构，装置设置有履带结构1，使其在各种环境下的移动均较为稳定，其内侧固定设置在竖直安装板2上，竖直安装板2下方设置有漂浮结构，具体的包括气泵201、通气软管202、固定安装板203和气囊204，竖直安装板2上安装有气泵201，下方通过固定安装板203安装有气囊204，气囊204通过通气软管202与气泵201接通，在需要对装置在水中进行放置取样时，开启气泵201使请气囊204充气以便漂浮，竖直安装板2上方安装水平安装板3并在其上上均匀放置有收水箱4，对水源进行采集收集，水平安装板3中心处安装抽水箱5，其通过通水管6和开关阀7与收水箱4连通，实现对不同区域水源采样分别进行放置，水平安装板3下方设置有深度可调抽水结构与抽水箱5连通，水平安装板3上四角固定支撑柱8，其上安装中部防护架9并在其侧面上安装太阳能电池板10为装置提供能源动力，中部防护架9上方四角固定有弯折杆11并在弯折的空挡处安装丝杠12，与其配合安装第一升降架13，使其沿着丝杠12方向进行升降，第一升降架13上安装固定杆14，其上开有十字槽15并在其中通过二级升降结构配合放置自动升降块16，对其进行二次升降，自动升降块16上开有T型槽17并在其中通过三级升降结构对第二升降架18进行安装，对第二升降架18进行三级升降，提高升降行程即提高了采样的覆盖高度，信息更为全面，第二升降架18上通过转动座19在其上部安装抽风机20，其下方设置有空气存储结构。
作为本发明的一种优选技术方案，水平安装板3下部中心具有底部通水套51，进水管道52从底部通水套51伸出，其上部固定连通至抽水箱5，下部与外缘齿盘53中心处转动连接，外缘齿盘53靠外一侧开有贯穿的水管出口54，齿轮电机55对于外缘齿盘53外缘啮合的底部齿轮56进行驱动，进水管道52靠下处固定连通水管并使其另一端从水管出口54伸出。
作为本发明的一种优选技术方案，自动升降块16外侧开有槽口163并在其中设置由可自锁的电机驱动的升降齿轮164，升降齿轮164与十字槽15中的齿槽啮合，自动升降块16内侧开有T型槽17并在其中设置由可自锁的驱动电机161驱动的驱动齿轮162，驱动齿轮162与第二升降架18内侧的齿槽啮合，当一侧的电机运转时，另一侧的可自锁电机处于自锁状态，满足升降要求。
作为本发明的一种优选技术方案，中部防护架9上部放置四个空气收集箱23，空气收集箱23上设置阀口口，中部防护架9上由转动电机在其输出端固定导向盘22，其下部外缘处设置有通气道，导向盘22通过通气软管21与抽风机20连通。
作为本发明的一种优选技术方案，水平安装板3与竖直安装板2相接处设置有减震弹簧301，在移动过程中起到减震作用减小装置上方的晃动幅度，第二升降架18上部固定安装有顶部防护盖24，其下部外缘向外延伸对空气收集箱23进行防护避免雨水杂物堵塞阀口。
本发明的工作原理：使用时，利用履带结构1对装置进行移动，移动至不同位置实现多位置采样，进行采样时，开根据需求开启丝杠12使第一升降架13抬升，使得空气收集部件即抽风机20处于一定高度进行采样，然后在开启自动升降块16外侧的电机驱动升降齿轮164转动，同时使内侧的驱动电机161处于自锁状态，在升降齿轮164与十字槽15中的齿槽啮合作用下，带动自动升降块16和第二升降架18同步上升，抽风机20再次处于新的高度进行采样，然后使自动升降块16外侧的电机自锁，内侧的驱动电机161启动，在驱动齿轮162与第二升降架18内侧的齿槽啮合作用下使第二升降架18升起，再次抬升一定高度，多级升降结构可在多个层次进行取样，保证数据的全面性并且在取样高度行程的增大情况下又不会增加装置的整体高度，便于稳定移动，空气抽入后通过通气软管21和利用转动电机安装的导向盘22将空气样品通入到不同的空气收集箱23，需要对水源进行采样时，将气囊204充气，装置置于水中，利用抽水箱5进行抽水，并且此过程可开启底部的齿轮电机55使底部齿轮56转动从而带动外缘齿盘53进行转动，由因为水管一端固定在进水管道52，另一端从水管出口54伸出，因此外缘齿盘53在转动的过程中便实现了对橡胶制水管的收放，以此便实现了对不同深度水域进行水样采集，丰富样品数据，便于后续的检测分析，对环境风险预警准确性具有良好的促进作用。本发明涉及的电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段并利用STM32控制芯片对各个电器元件进行智能控制，均可通过有限次试验得到技术启示，属于广泛使用的现有技术。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种环境风险预警用采集装置，其特征在于：包括履带结构(1)、竖直安装板(2)、漂浮结构、水平安装板(3)、收水箱(4)、抽水箱(5)、深度可调抽水结构、通水管(6)、开关阀(7)、支撑柱(8)、中部防护架(9)、太阳能电池板(10)、弯折杆(11)、丝杠(12)、第一升降架(13)、固定杆(14)、十字槽(15)、二级升降结构、自动升降块(16)、T型槽(17)、三级升降结构、第二升降架(18)、转动座(19)、抽风机(20)和空气存储结构；所述履带结构(1)固定设置在竖直安装板(2)外侧；所述竖直安装板(2)下方设置有漂浮结构，上方安装水平安装板(3)；所述水平安装板(3)上均匀放置有收水箱(4)；所述水平安装板(3)中心处安装抽水箱(5)，其通过通水管(6)和开关阀(7)与收水箱(4)连通；所述水平安装板(3)下方设置有深度可调抽水结构与抽水箱(5)连通；所述水平安装板(3)上四角固定支撑柱(8)；所述支撑柱(8)上安装中部防护架(9)并在其侧面上安装太阳能电池板(10)；所述中部防护架(9)上方四角固定有弯折杆(11)并在弯折的空挡处安装丝杠(12)；所述第一升降架(13)与丝杠(12)配合安装；所述第一升降架(13)上安装固定杆(14)；所述固定杆(14)开有十字槽(15)并在其中通过二级升降结构配合放置自动升降块(16)；所述自动升降块(16)上开有T型槽(17)并在其中通过三级升降结构对第二升降架(18)进行安装；所述第二升降架(18)上通过转动座(19)在其上部安装抽风机(20)；所述抽风机(20)下方设置有空气存储结构；所述漂浮结构包括气泵(201)、通气软管(202)、固定安装板(203)和气囊(204)；所述竖直安装板(2)上安装有气泵(201)，下方通过固定安装板(203)安装有气囊(204)；所述气囊(204)通过通气软管(202)与气泵(201)接通；深度可调抽水结构包括底部通水套(51)、进水管道(52)、外缘齿盘(53)、水管出口(54)、齿轮电机(55)和底部齿轮(56)；所述水平安装板(3)下部中心具有底部通水套(51)；所述进水管道(52)从底部通水套(51)伸出，其上部固定连通至抽水箱(5)，下部与外缘齿盘(53)中心处转动连接；所述外缘齿盘(53)靠外一侧开有贯穿的水管出口(54)；所述齿轮电机(55)对于外缘齿盘(53)外缘啮合的底部齿轮(56)进行驱动；所述进水管道(52)靠下处固定连通水管并使其另一端从水管出口(54)伸出；所述二级升降结构包括槽口(163)和升降齿轮(164)；所述自动升降块(16)外侧开有槽口(163)并在其中设置由可自锁的电机驱动的升降齿轮(164)；所述升降齿轮(164)与十字槽(15)中的齿槽啮合；所述三级升降结构包括驱动电机(161)和驱动齿轮(162)；所述自动升降块(16)内侧开有T型槽(17)并在其中设置由可自锁的驱动电机(161)驱动的驱动齿轮(162)；所述驱动齿轮(162)与第二升降架(18)内侧的齿槽啮合；空气存储结构包括通气软管(21)、导向盘(22)和空气收集箱(23)；所述中部防护架(9)上部放置四个空气收集箱(23)；所述空气收集箱(23)上设置阀口口；所述中部防护架(9)上由转动电机在其输出端固定导向盘(22)，其下部外缘处设置有通气道；所述导向盘(22)通过通气软管(21)与抽风机(20)连通。
2.根据权利要求1所述的一种环境风险预警用采集装置，其特征在于：所述水平安装板(3)与竖直安装板(2)相接处设置有减震弹簧(301)。
3.根据权利要求1所述的一种环境风险预警用采集装置，其特征在于：所述第二升降架(18)上部固定安装有顶部防护盖(24)，其下部外缘向外延伸。
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2021
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| 无人机载光电平台升降结构设计与分析;程志峰;;仪器仪表学报;20140615(第S1期);全文 * |
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