CN114295414A - 一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，通过履带移动车搭载钻杆，在盐碱地等易沉降的地面上行驶，至需要测量的位置处，通过电机控制钻杆旋入待检测土壤，通过盐分检测传感器和重金属检测传感器同时进行检测，实现了同位检测盐分和重金属；且设置多组传感器，旋入土壤后相应位置的传感器各自将检测数据传输至控制模块，实现了就同一测点位置，同时测量不同深度处盐分和重金属含量。

Description

一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置。

背景技术

现有可实现盐碱地环境要素监测的仪器测定步骤繁琐，监测信息类型单一，无法实现对盐碱地环境的全面监测，尤其是对盐碱地盐分及重金属含量的检测，采用分别测量的方式，使得检测步骤繁琐，且很难做到检测同一测点的盐分和重金属含量。

发明内容

为了弥补上述不足，本发明提出了一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，钻杆伸入土壤中，可以同时测量同一测点的盐分和重金属含量。

本发明通过以下技术方案实现：

一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，包括移动车体，移动车体上通过支架竖向连接有钻杆，支架包括多个支撑杆和电机安装板，多个支撑杆的底端固连在车体上，顶端与电机安装板连接；电机安装板的下表面固定安装有电机，电机的输出轴上固连有螺杆，螺杆同轴设置于钻杆的内部，钻杆内部中空，且中空腔体内壁开设有螺纹，钻杆与螺杆通过螺纹连接，钻杆的下端为钻头，钻杆上沿其长度方向间隔设置有多组传感器，相邻每组传感器之间的间距已知且相同，每组传感器包括一个盐分检测传感器和一个重金属检测传感器，这两个传感器并排设置，每个传感器具有唯一的编号。

电机带动螺杆转动，使钻杆在螺杆上边转动边向下移动，钻头旋转钻地，带动钻杆钻入土壤，相应高度的传感器检测土壤中盐分和重金属含量，根据相应编号传感器传输数据和每个传感器的间距，可以知道钻杆钻入深度及对应的盐分和重金属含量数据。

优选地，所述支撑杆为液压伸缩杆，每个液压伸缩杆包括固定杆和伸缩杆，固定杆倾斜设置在底座，伸缩杆活动设置在固定杆内，伸缩杆的顶端具有挂钩；电机安装板周向外侧壁上具有三个挂钩连接部，挂钩连接部与液压伸缩杆对应设置，每个伸缩杆的挂钩与对应的挂钩连接部连接。

通过液压伸缩杆可以控制钻头距离地面的高度，调整钻头的安装高度，液压伸缩杆与钻杆及电机安装板之间通过挂钩可拆卸连接，方便拆装钻杆。

优选地，移动车体包括车体、车架、连接架和履带，车体焊接于车架上，有两个结构完全相同的连接架，分别固定连接在车体的两侧，驱动履带转动的驱动轮和从动轮分别通过各自的转动轴连接在连接架上。

采用履带的设计，增大装置与地表的接触面积，有效地减轻了本装置对盐碱地地表的压力荷载，使得车辆得以在易沉降的地面上行驶，得以适应如盐碱地等更加多样、恶劣的监测环境。

进一步地，连接架包括一体结构的第一连杆、第二连杆和第三连杆，第二连杆水平设置，第一连杆和第三连杆分别设置在第二连杆的两端，第一连杆和第三连杆与第二连杆的之间的夹角相等，均为145度；第三连杆的长度较第一连杆短，第二连杆长度方向的中心位置、第一连杆和第三连杆的端部均开设有供相应转轴穿过的通孔，第二连杆的通孔中设置第一固定轴，第一固定轴将两个连接架固连在车体两侧；第一连杆的通孔中设置有驱动轴，驱动轴的两端各连接有一个主动轮，第三连杆的通孔中设置第二固定轴，第二固定轴穿过车体，车体两侧的第二固定轴上套设有辅助连接架，辅助连接架上安装有从动轮和辅助轮。

通过控制两个主动轮正反转及转速，实现对履带不同状态的牵拉控制，从而实现对车体运行方向的控制，例如，若需要车体左转运行，则可以通过控制左边主动轮不转，右边的主动轮转动，完成车辆的左转运行作业。

进一步地，辅助连接架包括一个套设在第二固定轴的圆柱套筒，圆柱套筒外侧壁上固连有两个第四连杆，这两个第四连杆相对圆柱套筒对称设置，两个第四连杆与第一连杆位于第二连杆的同一侧，两个第四连杆远离圆柱套筒的一端各开设有一个供从动轴穿过的通孔，远离驱动轴的从动轴两端各连接一个从动轮，靠近驱动轴的从动轴两端各连接一个辅助轮。

主动轮与从动轮之间还设置有辅助轮和多个与履带传动连接的传动轮，用于传动及张紧履带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过履带移动车搭载钻杆，在盐碱地等易沉降的地面上行驶，至需要测量的位置处，通过电机控制钻杆旋入待检测土壤，通过盐分检测传感器和重金属检测传感器同时进行检测，实现了同位检测盐分和重金属；且设置多组传感器，旋入土壤后相应位置的传感器各自将检测数据传输至控制模块，实现了就同一测点位置，同时测量不同深度处盐分和重金属含量。

本发明通过传感器检测，通过履带移动车行走，可以将移动车设计成遥控式，使用者可以在盐碱地外围远程操纵装置而不需要进入盐碱地腹地，使用方便，可用于野外科考、土质检测、土地管理等多个领域。

附图说明

图1显示了本发明的整体结构；

图2显示了钻杆和支撑架的结构；

图3显示了移动车体的俯视图结构；

图4显示了连接架的结构；

图5显示了各轴安装在连接架上的结构；

图中:1、钻杆，2、支撑架，3、移动车体，10、电机，11、螺杆，12、钻杆，13、钻头，14、盐分检测传感器，15、重金属检测传感器，20、底座，21、固定杆，22、伸缩杆，23、挂钩，24、电机安装板，25，挂钩连接部，30、车体，31、连接架，32、第一固定轴，33、辅助连接架，34、第二固定轴，35、驱动轴，36、从动轴，37、车架，38、履带。

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。

如图1-5所示，一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置包括移动车体3，移动车体上通过支架2竖向连接有钻杆1，支架包括三个液压伸缩杆和电机安装板24，每个液压伸缩杆包括固定杆21和伸缩杆22，固定杆倾斜设置在底座20，伸缩杆活动设置在固定杆内，伸缩杆的顶端具有挂钩23；电机安装板为圆形结构，其周向外侧壁上具有三个挂钩连接部25，挂钩连接部与液压伸缩杆对应设置，每个伸缩杆的挂钩与对应的挂钩连接部连接；电机安装板的下表面固定安装有电机10，电机的输出轴上固连有螺杆11，螺杆同轴设置于钻杆12的内部，钻杆内部中空，且中空腔体内壁上开设有螺纹，与螺杆通过螺纹连接，钻杆的下端为钻头13，钻杆上沿其长度方向间隔设置有多组传感器，每组传感器包括一个盐分检测传感器14和一个重金属检测传感器15，这两个传感器并排设置，相邻每组传感器之间的间距已知且相同，每个传感器具有唯一的编号，实现对同一深度的土壤中可溶性盐及重金属离子含量的检测。

如图3-5，移动车体包括车体30、车架37、连接架31和履带38，车体焊接于车架上，有两个结构完全相同的连接架，分别固定连接在车体的两侧，驱动履带转动的驱动轮和从动轮分别通过各自的转动轴连接在连接架上。连接架包括一体结构的第一连杆、第二连杆和第三连杆，第二连杆水平设置，第一连杆和第三连杆分别设置在第二连杆的两端，第一连杆和第三连杆与第二连杆的之间的夹角相等，均为145度，第三连杆的长度较第一连杆短，第二连杆长度方向的中心位置、第一连杆和第三连杆的端部均开设有供相应转轴穿过的通孔，第二连杆的通孔中设置第一固定轴32，第一固定轴将两个连接架固连在车体两侧。第一连杆的通孔中设置有驱动轴35，驱动轴的两端各连接有一个主动轮，驱动装置与驱动轴连接，用于驱动主动轮转动。

第三连杆的通孔中设置第二固定轴34，第二固定轴穿过车体，车体两侧的第二固定轴上套设有辅助连接架33，辅助连接架具有一个套设在第二固定轴的圆柱套筒，圆柱套筒外侧壁上固连有两个第四连杆，这两个第四连杆相对圆柱套筒对称设置，两个第四连杆与第一连杆位于第二连杆的同一侧，两个第四连杆远离圆柱套筒的一端各开设有一个供从动轴36穿过的通孔，远离驱动轴的从动轴两端各连接一个从动轮，靠近驱动轴的从动轴两端各连接一个辅助轮，辅助轮和主动轮之间还连接有多个传动轮，传动轮的作用包括张紧履带、辅助传动等。

本发明的车体和车架上还可以集成风速传感器、风向传感器、摄像头组件等，与盐分检测传感器和重金属检测传感器一起与控制模块电性连接，每个传感器的数据实时发生至控制模块的接收器中，控制模块将数据存储在存储模块中，并将数据通过无线通信模块实时发送至远程控制中心。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，其特征在于，包括移动车体，移动车体上通过支架竖向连接有钻杆，支架包括多个支撑杆和电机安装板，多个支撑杆的底端固连在车体上，顶端与电机安装板连接；电机安装板的下表面固定安装有电机，电机的输出轴上固连有螺杆，螺杆同轴设置于钻杆的内部，钻杆内部中空，且中空腔体内壁开设有螺纹，钻杆与螺杆通过螺纹连接，钻杆的下端为钻头，钻杆上沿其长度方向间隔设置有多组传感器，相邻每组传感器之间的间距已知且相同，每组传感器包括一个盐分检测传感器和一个重金属检测传感器，这两个传感器并排设置，每个传感器具有唯一的编号。

2.如权利要求1所述的适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，其特征在于，所述支撑杆为液压伸缩杆，每个液压伸缩杆包括固定杆和伸缩杆，固定杆倾斜设置在底座，伸缩杆活动设置在固定杆内，伸缩杆的顶端具有挂钩；电机安装板周向外侧壁上具有三个挂钩连接部，挂钩连接部与液压伸缩杆对应设置，每个伸缩杆的挂钩与对应的挂钩连接部连接。

3.如权利要求2所述的适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，其特征在于，移动车体包括车体、车架、连接架和履带，车体焊接于车架上，有两个结构完全相同的连接架，分别固定连接在车体的两侧，驱动履带转动的驱动轮和从动轮分别通过各自的转动轴连接在连接架上。

4.如权利要求3所述的适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，其特征在于，连接架包括一体结构的第一连杆、第二连杆和第三连杆，第二连杆水平设置，第一连杆和第三连杆分别设置在第二连杆的两端，第一连杆和第三连杆与第二连杆的之间的夹角相等，均为145度；第三连杆的长度较第一连杆短，第二连杆长度方向的中心位置、第一连杆和第三连杆的端部均开设有供相应转轴穿过的通孔，第二连杆的通孔中设置第一固定轴，第一固定轴将两个连接架固连在车体两侧；

第一连杆的通孔中设置有驱动轴，驱动轴的两端各连接有一个主动轮，第三连杆的通孔中设置第二固定轴，第二固定轴穿过车体，车体两侧的第二固定轴上套设有辅助连接架，辅助连接架上安装有从动轮和辅助轮。

5.如权利要求4所述的适用于盐碱地环境监测的移动式多源同步采集装置，其特征在于，辅助连接架包括一个套设在第二固定轴的圆柱套筒，圆柱套筒外侧壁上固连有两个第四连杆，这两个第四连杆相对圆柱套筒对称设置，两个第四连杆与第一连杆位于第二连杆的同一侧，两个第四连杆远离圆柱套筒的一端各开设有一个供从动轴穿过的通孔，远离驱动轴的从动轴两端各连接一个从动轮，靠近驱动轴的从动轴两端各连接一个辅助轮。

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