一种土壤环境监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种土壤环境监测系统，包括测定平台、支撑组件、土壤分析组件、电控箱、气相色谱测量组件和取样组件；支撑组件设置于测定平台下方；土壤分析组件设置于测定平台的前端下方，通过固定架与支撑组件相连；电控箱设置于测定平台的前端上方，与土壤分析组件和气相色谱组件连接；气相色谱测量组件设置于测定平台的后端上方；取样组件纵向贯穿设置于测定平台上，位于电控箱与气相色谱组件之间。本发明专利技术提供的土壤环境监测系统，可以直接移动至测量现场的土壤位置，能够实现对不同深度的土壤取样测量，取样后将水和土壤混合后加热，气体挥发更充分，可有效提升工作效率，提高测量精度，降低人工成本。

A soil environment monitoring system

The present invention provides a soil environment monitoring system, which includes a measuring platform, a supporting component, a soil analysis component, an electronic control box, a gas chromatograph measurement component and a sampling component. The support component is set below the measuring platform; the soil analysis component is set at the front of the front end of the measuring platform and is connected to the supporting component by a fixed frame. The electronic control box is arranged above the front end of the measuring platform and connected with the soil analysis component and gas chromatography component; the gas chromatography measurement module is set above the back end of the measuring platform; the sampling component is vertically arranged on the measuring platform and is located between the electronic control box and the gas chromatograph component. The soil environment monitoring system provided by the invention can be moved directly to the location of the soil in the measurement site, and can be used to measure the soil sampling at different depths. After mixing the water and the soil after sampling, the soil can be heated and the gas is more fully volatile, which can effectively improve the working efficiency, improve the measurement accuracy and reduce the artificial cost.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤环境监测系统
本专利技术涉及一种土壤监测技术，具体涉及一种用于土壤中污染物测定和土壤成分测定的检测系统。
技术介绍
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。近年来环境质量受到的严重污染，促使人们开始重视环境质量监测和治理。而土壤环境质量的好坏则直接影响着生长在其上面农作物的质量，农作物又是人们生存所不可缺少的食物来源，因此土壤环境质量监测和治理工作相当重要。土壤检测需要提前选择采集点，并对采集点进行标记，然后人工取适量的土壤送至检测中心进行检测，土壤检测周期长，工作量大，人工成本较高，且土壤检测效率低。土壤成分监测采用土壤分析仪，对于土壤质量的污染物监测中需要采用气相色谱仪，气相色谱仪需要将土壤采用后加热，加热后蒸发的气体被气相色谱仪吸收后测量出结果；气相色谱仪使用时，目前主要存在几个问题：一方面加热器为底部加热，使得箱体内部高温，这种加热不均匀，加热器的采用平板加热器，效率低；另一方面干加热不利于气体充分挥发，为了避免土壤未完全挥发造成的监测不准确，现有技术中多通过挤压来加快气体排放速度和达到更加彻底的气体排放，这种方式较为繁琐且效率不高。现有的土壤监测设备使用时，土壤采样通常不能现场采样。虽然已经出现所谓现场测试，但通常也只是将测定设备置于现场，然后人工拿器具去取样，再返回设备位置测量；这种取样方式单一，往返麻烦，而且一般只取表面土壤，难以检测深处土壤，造成测量结果不全面，不准确。现有土壤监测系统工作时，通常需要将采集到的土壤样品密封后送往实验室进行检测分析。这种方法能够对土壤污染物质进行较为准确的定性和定量分析，但取样和检测工作非常繁琐，成本较高，且耗时较长。此外，为防止部分挥发性有机物挥发影响检测结果，土壤样品需要在低温环境下运输和存放，这种较高的后勤需求在外场采样作业中很难做到。再者，土壤中污染物浓度分布具有不均匀性，且随深度变化较大，取样点太少或取样深度单一会影响分析结果的全面性和准确性，设置太多取样点则会增加检测分析工作量。中国专利技术专利(201410330499.2一种土壤中挥发性有机物连续检测装置及其检测方法)公开了一种土壤中挥发性有机物连续检测装置，包括内部中空的壳体，其特征在于所述壳体的下端设置有钻头，所述壳体的上端设置有螺纹接头，所述壳体内设置有载气导入管和载气导出管，所述载气导入管和载气导出管底部连通，所述壳体靠近载气导出管一侧的侧壁设置有一开口，开口处设置有防水透气薄膜。虽然该专利技术能够实现现场采样，并连接有挥发性有机物检测分析设备，但该专利技术结构过于简单，且加热装置设与所述壳体内部，无法在加热的同时实现搅拌，土壤样本同样会存在加热不均匀的问题。中国专利技术专利(201611012516.3一种农耕土壤监测系统)公开了一种本专利技术公开了一种农耕土壤监测系统，包含土壤监测模块、无线传输模块、控制模块、显示模块和报警模块。通过设置各种传感器实现对土壤状况的实时监测。但是，该专利技术提供的结构只能通过传感器对土壤的基本信息例如湿度、酸碱度等信息进行实时监控，难以对土壤成分、土壤中污染物的含量等进行监控。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种土壤环境监测系统，其可自动化地在地面上的不同点进行采样，且可采集不同深度的土壤进行分析，提高土壤采集和分析的效率，减轻工人的劳动量；本专利技术能够进行不同深度土壤的现场同时测定；本专利技术的气相色谱仪使用时加热效率高，水和土壤混合搅拌加热，能够让气体充分挥发，测量效率高。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种土壤环境监测系统，包括测定平台、支撑组件、土壤分析组件、电控箱、气相色谱测量组件和取样组件，其特征在于，所述所述支撑组件设置于所述测定平台下方；所述土壤分析组件设置于所述测定平台的前端下方，通过固定架与所述支撑组件相连；所述电控箱设置于所述测定平台的前端上方，分别与所述土壤分析组件、所述气相色谱组件连接；所述气相色谱测量组件设置于所述测定平台的后端上方；所述取样组件纵向贯穿设置于所述测定平台上，位于所述电控箱与所述气相色谱组件之间。优选地，所述支撑组件包括多个支撑杆，分为前支撑杆和后支撑杆，所述前支撑杆底部安装有前行走轮，所述后支撑杆底部安装有后行走轮。优选地，所述前行走轮为万向轮；所述后行走轮为定向轮；所述后行走轮的直径不小于前行走轮直径的2倍。优选地，所述土壤分析组件包括底座，所述底座通过所述固定架连接所述支撑组件；所述底座内设置有第一电机和转轴，所述转轴受所述第一电机驱动；所述转轴上设有转盘，所述转盘上安装有第二电机和丝杆，所述丝杆与所述第二电机传动连接，所述丝杆与转轴连接为一体；所述转盘上还安装有丝杆座，所述丝杆与所述丝杆座转动配合，所述丝杆座下端与所述第二电机固定连接；所述丝杆座的顶端连接安装台，所述安装台上开设有凹槽一，所述凹槽一内设置有PLC，所述安装台与所述测定平台连接；所述丝杆悬臂通过螺母连接，所述悬臂上方连接有土壤分析仪，下方连接有泵体；所述土壤分析仪上连接有控制器，所述控制器上设置有报警器；所述PLC和控制器均与所述电控箱连接；所述泵体与所述控制器连接，所述泵体纵向等距设有多个控制阀门和刻度线，所述泵体底端设有尖锐部。优选地，所述气相色谱测量组件包括水箱、加热搅拌箱、高频加热电源、加料组件、集气箱和气相色谱仪；所述水箱通过注水管与所述加热搅拌箱连接，所述水箱上还连接有水泵；所述加热搅拌箱上设有加料组件；所述加热搅拌箱通过集气管与所述集气箱连接，所述集气箱与所述气相色谱仪连接；所述气相色谱仪与所述电控箱连接；所述加热搅拌箱与所述高频加热电源连接。优选地，所述加料组件包括加料管和加料盖，所述加料盖设置于所述加料管顶部；所述加料管内自上而下依次设置有称重器和过滤网。优选地，所述加热搅拌箱包括由内到外依次套设的保温套筒、线圈支架、高频加热线圈和保护套筒，所述保护套筒、线圈支架和保温套筒通过螺栓固定连接，所述高频加热线圈与所述高频加热电源电连接，所述高频加热线圈设置于线圈支架上。优选地，所述取样组件包括钻台、钻杆和转动手把，所述钻台为倒U型结构，架设于所述测定平台表面上，所述钻台上啮合组装有所述钻杆，所述钻杆顶端设置有所述转动手把。优选地，所述钻杆纵向设置有多个凹槽二，所述凹槽二的槽口向上，开设于所述钻杆上螺纹槽的槽底。优选地，所述测定平台的前端和后端均设置有拉杆，所述拉杆的端部设置有拉环。优选地，所述拉环为圆环形结构。优选地，所述前行走轮和后行走轮上均安装有刹车锁紧装置。优选地，所述气相色谱仪的检测器为氢火焰离子化检测器。优选地，所述加热搅拌箱的箱体的纵向截面形状为倒梯形结构；所述加热搅拌箱内壁靠近顶部的位置设置有湿度计；所述加热搅拌箱底部开设有排空口，所述排空口上安装有排空阀。优选地，所述保温套筒为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤环境监测系统，包括测定平台、支撑组件、土壤分析组件、电控箱、气相色谱测量组件和取样组件，其特征在于，所述所述支撑组件设置于所述测定平台下方；所述土壤分析组件设置于所述测定平台的前端下方，通过固定架与所述支撑组件相连；所述电控箱设置于所述测定平台的前端上方，分别与所述土壤分析组件、所述气相色谱组件连接；所述气相色谱测量组件设置于所述测定平台的后端上方；所述取样组件纵向贯穿设置于所述测定平台上，位于所述电控箱与所述气相色谱组件之间。

【技术特征摘要】
1.一种土壤环境监测系统，包括测定平台、支撑组件、土壤分析组件、电控箱、气相色谱测量组件和取样组件，其特征在于，所述所述支撑组件设置于所述测定平台下方；所述土壤分析组件设置于所述测定平台的前端下方，通过固定架与所述支撑组件相连；所述电控箱设置于所述测定平台的前端上方，分别与所述土壤分析组件、所述气相色谱组件连接；所述气相色谱测量组件设置于所述测定平台的后端上方；所述取样组件纵向贯穿设置于所述测定平台上，位于所述电控箱与所述气相色谱组件之间。2.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述支撑组件包括多个支撑杆，分为前支撑杆和后支撑杆，所述前支撑杆底部安装有前行走轮，所述后支撑杆底部安装有后行走轮。3.如权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述前行走轮为万向轮；所述后行走轮为定向轮；所述后行走轮的直径不小于前行走轮直径的2倍。4.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述土壤分析组件包括底座，所述底座通过所述固定架连接所述支撑组件；所述底座内设置有第一电机和转轴，所述转轴受所述第一电机驱动，所述转轴上设有转盘；所述转盘上安装有第二电机和丝杆，所述丝杆与所述第二电机传动连接；所述转盘上还安装有丝杆座，所述丝杆与所述丝杆座转动配合，所述丝杆座下端与所述第二电机固定连接；所述丝杆座的顶端连接安装台，所述安装台上开设有凹槽一，所述凹槽一内设置有PLC，所述安装台与所述测定平台连接；所述丝杆悬臂通过螺母连接，所述悬臂上方连接有土壤分析仪，下方连接有泵体；所述土壤分析仪上连接有控制器，所述控制器上...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔红，郑行祥，
申请(专利权)人：深圳市粤环科检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44