CN216246524U - 一种便携式环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式环境监测系统，包括三脚支架、采集主箱、传感器组件、电源组件、无线传输模块；采集主箱安装在三脚支架上；采集主箱为半封闭箱体，包括全暴露区、监测区、封闭式采集区；传感器组件包括第一传感器组件、第二传感器组件；第一传感器组件安装在采集主箱的全暴露区；第二传感器组件安装在采集主箱的监测区；电源组件、无线传输模块安装于采集箱的封闭式采集区；电源组件与传感器组件、无线传输模块连接；无线传输模块，用于连接传感器组件并将传感器组件采集的环境数据传输至云平台和/或上位机。本实用新型实现了全方面监测环境情况，适用于对复杂环境的监测，且结构简单，制作成本低，便于携带。

Description

一种便携式环境监测系统

技术领域

本申请涉及设备监测技术领域，特别涉及一种便携式环境监测系统。

背景技术

变电站设备是电网系统中一个重要组成部分，通常长期在户外环境中运行工作，不可避免地会受到温度、湿度、盐雾等各种复杂环境因素的作用，在这些复杂的环境因素长期作用下，变电站的稳定运行容易受到影响。例如在南方的四高(高温、高湿、高盐雾、高辐射)环境的影响下，南方的变电站出现故障的频率急剧增加。

变电站服役环境条件的监测，是研究变电站所处环境对变电站稳定可靠运行影响的基础。然而目前现有的变电站环境监测类设备或传感器功能较为单一、而且结构复杂、不便携带，而且电网变电站数量极多，所处环境各有不同，若每个变电站都配套相应的环境监测设备，所需成本巨大。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种便携式环境监测系统，用以解决现有变电站环境监测设备功能较为单一，不适用于复杂环境监测，且不便于携带、结构复杂、成本高的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种便携式环境监测系统，包括三脚支架、采集主箱、传感器组件、电源组件、无线传输模块；

所述采集主箱安装在所述三脚支架上；

所述采集主箱为半封闭箱体，包括全暴露区、监测区、封闭式采集区；

所述传感器组件包括第一传感器组件、第二传感器组件；

所述第一传感器组件安装在所述采集主箱的全暴露区；

所述第二传感器组件安装在所述采集主箱的监测区；

所述电源组件、所述无线传输模块安装于所述采集箱的封闭式采集区；

所述电源组件与所述传感器组件、所述无线传输模块连接；

所述无线传输模块，用于连接所述传感器组件并将所述传感器组件采集的环境数据传输至云平台和/或上位机。

可选地所述采集主箱和所述三脚支架通过连接板连接；

所述采集箱与连接板、所述三角支架与所述连接板均通过螺栓连接；

所述三脚支架通过膨胀螺丝或地钎固定在地面。

可选地，所述第一传感器组件包括太阳辐射传感器、空气温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、大气压力传感器、黑白板温度传感器和腐蚀监测传感器。

可选地，所述第二传感器组件包括气体传感器模块、盐雾浓度传感器，润湿时间传感器、PM2.5传感器。

可选地，所述空气温湿度传感器、所述风速风向传感器、所述雨量传感器、所述大气压力传感器集成一体式的气象六要素传感器。

可选地，还包括活动机构和底杆；

所述气象六要素传感器固定在所述底杆的上部，所述底杆的下部通过螺栓与所述活动机构连接，所述活动机构为具有长条孔的滑动杆。

可选地，所述电源组件包括电源转换器和蓄电池；

所述电源转换器，用于当有市电时，将电能存储至蓄电池中，并为所述系统提供电能；

所述蓄电池，用于当没有市电时，为所述系统提供电能。

可选地，所述电池组件包括太阳能板；

所述太阳能板，用于当没有市电时，将转化得到的电能存储在蓄电池中，并为所述系统提供电能。

可选地，还包括触摸屏；

所述触摸屏与所述电源组件、所述传感器组件连接；

所述触摸屏，用于显示所述环境数据。

可选地，所述无线传输模块包含DTU模块和数据卡；

所述DUT模块，用于将所述环境数据传输云平台和/或上位机；

所述数据卡，用于存储所述环境数据。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本实用新型提供一种便携式环境监测系统，包括三脚支架、采集主箱、传感器组件、电源组件、无线传输模块和触摸屏；传感器组件、电源组件、无线传输模块、触摸屏安装固定在采集主箱；采集主箱安装在三脚支架上；三脚支架通过膨胀螺丝或地钎固定在地面；传感器组件，与电源组件、无线传输模块、包括多种传感器，用于采集多种环境数据；无线传输模块，用于将多种环境数据传输至云平台和/或上位机；触摸屏，用于显示多种环境数据。

本实用新型提供的一种便携式环境监测系统通过将包含多种传感器的传感器组件、触摸屏、无线传输模式安装在采集箱中，并将采集箱安装于三角架中，能够便携地采集变电站所处环境中的多种环境数据，全方面监测环境情况，更加适用于对复杂环境的监测中，且本实施例结构简单，容易制作，成本低，便于携带，有效地解决了现有变电站环境监测设备功能较为单一，不适用于复杂环境监测，且不便于携带、结构复杂、成本高的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种便携式环境监测系统的立体图；

图2为本申请实施例提供的一种便携式环境监测系统的主视图；

图3为本申请实施例提供的一种便携式环境监测系统的剖视图；

图4为本申请实施例提供的活动机构和底杆的结构图。

图中：

1为三脚支架；2为采集主箱；3为气象六要素传感器；3-1为底杆；4为百叶窗；5为太阳总辐射表；6为紫外辐射表；7为黑白板温度传感器；8为腐蚀监测传感器；9为气体传感器模块；10为PM2.5传感器；11为润湿时间传感器；12电源组件；13为无线传输模块；14为活动机构；15为盐雾浓度传感器；16为触摸屏，17为螺栓。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1-3，本申请实施例提供了一种便携式环境监测系统，包括三脚支架1、采集主箱2、传感器组件、电源组件12、无线传输模块13。

采集主箱2安装在三脚支架1上，采集主箱2为半封闭的箱体，包括全暴露区、监测区、采集区。

需要说明的是，全暴露区设置于箱体的顶部，监测区设置有百叶窗4，百叶窗4位于箱体的侧边；采集区为封闭式采集区，位于箱体内部。如图3所示，采集主式箱2的顶部为全暴露区，内部左半边区域为监测区，右半边区域为封闭采集区。

传感器组件包括第一传感器组件、第二传感器组件。

第一传感器组件安装在采集主箱2的全暴露区。

第二传感器组件安装在采集主箱的监测。

电源组件12、无线传输模块13安装于采集箱的封闭式采集区。

需要说明的是采集主箱2根据采集要素类别分成三个采集区域，包括箱体上部全暴露区、监测区、封闭式采集区。箱体上部全暴露区安装一些大气中需要接触太阳辐射和雨淋的传感器，如太阳能辐射传感器、雨量传感器等等。监测区设置有百叶窗，该区域内通风透气，可在该区域安装一些不需要接触太阳辐射和雨淋但用来采集大气气体环境数据等的传感器，如本实施例中气体传感器模块、盐雾浓度传感器，润湿时间传感器、PM2.5传感器，而对于电源模块以及无线传输模块，应当尽量安装在干燥阴凉的环境中，避免风吹雨淋，因而将电源模块以及无线传输模块安装至封闭式采集区中，封闭式采集区用于放置电源组件12以及无线传输模块13。

电源组件12与传感器组件、无线传输模块13进行连接，其中传感器组件包括多种传感器，用于采集多种环境数据。

需要说明的是，电源组件12用于为传感器组件、无线传输模块13提供电能。

无线传输模块13，用于连接传感器组件，并将传感器组件采集的环境数据发送至上位机或者云平台中。

需要说明的是，环境数据包括气象类数据、大气污染类数据、大气腐蚀类数据等，其中气象类数据如空气温湿度、风速风向、雨量、大气压力、太阳总辐射等等，大气污染类数据如PM2.5、氨气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮等，大气腐蚀类数据如常见金属类的大气腐蚀速率。

在本实施例中，通过将包含多种传感器的传感器组件、无线传输模式、电源组件安装在采集箱中相应的区域，并将采集箱安装于三角架上，能够便携地采集变电站所处环境中的多种环境数据，全方面监测环境情况，更加适用于对复杂环境的监测中，且本实施例结构简单，容易制作，成本低，便于携带，有效地解决了现有变电站环境监测设备功能较为单一，不适用于复杂环境监测，且不便于携带、结构复杂、成本高的技术问题。

进一步地，在本实施例中，采集主箱2和三脚支架1通过连接板连接，采集主箱2和连接板以及连接板和三脚支架1之间通过螺栓连接；三脚支架1通过膨胀螺丝或地钎固定在地面。

需要说明的是，采集主箱2和三脚支架1通过连接板连接，用于加大三脚支架1和采集主箱2的接触面积，增强采集主箱2的稳定性。三角支架11可以根据实际情况，安装在其他可稳定支撑的地方。

进一步地，在本实施例中三脚支架1和采集主箱2均采用316L不锈钢材质或更耐腐蚀材质。

进一步地，在本实施例中，第一传感器组件安装在采集主箱2的全暴露区，包括太阳辐射传感器、空气温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、大气压力传感器、黑白板温度传感器7和腐蚀监测传感器8。

需要说明的是，太阳辐射传感器包括太阳总辐射表5和紫外辐射表6，用于采集太阳总辐射和紫外辐射。

黑白板温度传感器7，用于监测黑板温度和白板温度。黑板温度表征该环境条件下试验样品表面温度可能达到的最大值，白板温度表征该环境条件下试验样品表面温度可能达到的最小值。

腐蚀监测传感器8用于监测金属的大气腐蚀速率，如铁、铜、铝、锌四种最常见金属的大气腐蚀速率。通过对腐蚀数据的监测，有助于帮助工作人员更深入地、全面地了解影响设备老化、腐蚀失效的环境因素。

空气温湿度传感器，用于采集空气的温度和湿度数据。

风速风向传感器，用于采集风速和风向数据。

雨量传感器，用于采集降雨量数据。

大气压力传感器，用于采集大气压力数据。

进一步地，在本实施例中，第二传感器组件安装在采集主箱2的监测区，包括气体传感器9模块、盐雾浓度传感器15，润湿时间传感器11、PM2.5传感器10。

需要说明的是，气体传感器9模块包括二氧化硫传感器、硫化氢传感器、二氧化氮传感器、氨气传感器。

二氧化硫传感器，用于采集大气中二氧化硫含量数据。

硫化氢传感器，用于采集大气中硫化氢含量数据。

二氧化氮传感器，用于采集大气中二氧化氮含量数据。

氨气传感器，用于采集大气中氨气含量数据。

需要说明的是，也可将二氧化硫传感器、硫化氢传感器、二氧化氮传感器、氨气传感器集成为一体式的气体传感器。

盐雾浓度传感器15，用于采集大气中的盐雾浓度数据。

润湿时间传感器11，用于采集大气环境中试验样品表面润湿时间数据。

PM2.5传感器10，用于采集大气中PM2.5的含量数据。

需要说明的是，传感器组件中的各个传感器可通过各自的安装板或者安装孔固定安装在采集主箱2相应的位置区域。

进一步地，在本实施例中，空气温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、大气压力传感器集成一体式的气象六要素传感器3。

需要说明的是的，气象六要素传感器3可以用于同时采集空气温度、空气湿度、风速、风向、雨量、大气压力的数据。

进一步地，在本实施例中，还包括活动机构14和底杆。活动机构为具有长条孔的滑动杆，气象六要素传感器3固定在底杆3-1的上部，底杆3-1的下部通过螺栓与所述活动机构连接。

需要说明的是，参见图3，为了使得监测系统更加轻巧便携，节省空间，本实施例将空气温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、大气压力传感器集成于一体，构成一个气象六要素传感器3，气象六要素传感器3固定在底杆3-1的上部。底杆3-1的下部设有安装孔，安装时，将底杆下部的安装孔和活动机构的长条孔对准，通过螺栓17完成连接。

在使用气象六要素的传感器时，拧松螺栓，移动底杆，将气象六要素传感器提升至滑动杆上端位置，然后拧紧螺栓，将气象六要素的底杆固定安装在滑动杆的上端，使气象六要素传感器3全部升出至采集主箱2的全暴露区上，以进行正常的环境数据采集工作，采集完成后，拧松螺栓17，气象六要素传感器3通过长条孔滑动缩回至采集主箱2中，节省空间。

进一步地，在本实施例中，电源组件12包括电源转换器和蓄电池；电源转换器，用于将电能存储至蓄电池中，并为系统提供电能；蓄电池，用于当没有市电时，为系统提供电能。

进一步地，在本实施例中，电源组件12包括太阳能板；太阳能板，用于当没有市电时，将转化得到的电能存储在蓄电池中，并为所述系统提供电能。

需要说明的是，本实施例中，设置了3种供电模式，当有市电时，使用电源转换器对系统提供电能，并且为蓄电池进行充电。当没有市电时，太阳能板将太阳能转化为电能，并且将转化的电能存储至蓄电池中，同时为系统提供其所需的电能。当没有市电，且太阳能板无法提供电能的情况时，由蓄电池为系统供电。上述三种供电模块的使用优先级为电源转换器、太阳能电池板、蓄电池。本实施例中提供了多种供电方式，提高了监测系统对复杂环境的适应性，为监测系统在各种严酷恶劣的野外环境工作提供了有力的动力支持。

进一步地，本实施中，还包括触摸屏16，触摸屏与电源组件12、所述传感器组件连接。触摸屏16用于显示传感器组件采集的环境数据。

需要说明的是，电源组件12用于为触摸屏16提供电能。

进一步地，本实施中，无线传输模块13包含DTU模块和数据卡；DUT模块，用于将环境数据传输云平台和/或上位机；数据卡，用于存储环境数据。

本实施例提供的一种便携式环境监测系统，通过包含多种传感器的传感器组件，进行全方面的环境数据采集，并通过无线传输模块13以及触摸屏16独一环境数据进行有效监测，为工作人员跟全面地了解影响变电站设备老化以及设备老化腐蚀失效的环境因素，为变电站的长期稳定运行提供数据基础支持。并且本实施例提供多种供电方式，提高了系统在严酷恶劣环境下继续工作的可能性。而且，本实施例提供的系统装置结构简单，容易制作，制作成本低，且方便收纳和携带，能够节省存储空间。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种便携式环境监测系统，其特征在于，包括三脚支架、采集主箱、传感器组件、电源组件、无线传输模块；

所述采集主箱安装在所述三脚支架上；

所述采集主箱为半封闭箱体，包括全暴露区、监测区、封闭式采集区；

所述传感器组件包括第一传感器组件、第二传感器组件；

所述第一传感器组件安装在所述采集主箱的全暴露区；

所述第二传感器组件安装在所述采集主箱的监测区；

所述电源组件、所述无线传输模块安装于所述采集主箱的封闭式采集区；

所述电源组件与所述传感器组件、所述无线传输模块连接；

所述无线传输模块，用于连接所述传感器组件，并将所述传感器组件采集的环境数据传输至云平台和/或上位机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集主箱和所述三脚支架通过连接板连接；

所述采集主箱与连接板、所述三脚支架与所述连接板均通过螺栓连接；

所述三脚支架通过膨胀螺丝或地钎固定在地面。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一传感器组件包括太阳辐射传感器、空气温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、大气压力传感器、黑白板温度传感器和腐蚀监测传感器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二传感器组件包括气体传感器模块、盐雾浓度传感器，润湿时间传感器、PM2.5传感器。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述空气温湿度传感器、所述风速风向传感器、所述雨量传感器、所述大气压力传感器集成一体式的气象六要素传感器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括活动机构和底杆；

所述气象六要素传感器固定在所述底杆的上部，所述底杆的下部通过螺栓与所述活动机构连接，所述活动机构为具有长条孔的滑动杆。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源组件包括电源转换器和蓄电池；

所述电源转换器，用于当有市电时，将电能存储至蓄电池中，并为所述系统提供电能；

所述蓄电池，用于当没有市电时，为所述系统提供电能。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电源组件包括太阳能板；

所述太阳能板，用于当没有市电时，将转化得到的电能存储在蓄电池中，并为所述系统提供电能。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括触摸屏；

所述触摸屏与所述电源组件、所述传感器组件连接；

所述触摸屏，用于显示所述环境数据。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线传输模块包含DTU模块和数据卡；

所述DTU模块，用于将所述环境数据传输云平台和/或上位机；

所述数据卡，用于存储所述环境数据。

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