一种智慧城市水环境监测系统技术方案

本申请公开一种智慧城市水环境监测系统。智慧城市水环境监测系统包括钻机本体、钻杆、压缩机构、海绵体、加热部、水瓶、气瓶、VOC传感器以及控制面板。控制面板设于钻机本体，控制面板被配置为控制升降机构、钻孔机构以及压缩机构的工作，VOC传感器被配置为通过无线通讯的方式将检测信息传导至控制面板。通过智慧城市水环境监测系统，能够直接在土壤中监测挥发性有机物(VOC)，同时获取土壤中的水样本。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧城市水环境监测系统
本申请涉及城市水环境监测
，具体而言，涉及一种智慧城市水环境监测系统。
技术介绍
随着工业的迅速发展，各种工业废料、废液被排放至土壤和水体，使得土壤和水体中的重金属和有机物含量越来越高，严重影响人类的健康的其他生物的生存。现有技术中，挥发性有机物(VOC)存在于地下深处，挥发性有机物对人体健康有巨大影响。当空气中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。为此，在水环境监测时，需在土壤中的挥发性有机物(VOC)挥发前，对其进行监测。
技术实现思路
本申请提供一种智慧城市水环境监测系统，以改善上述问题。本专利技术具体是这样的：智慧城市水环境监测系统包括钻机本体、钻杆、压缩机构、海绵体、加热部、水瓶、气瓶、VOC传感器以及控制面板。钻机本体包括支撑座、升降机构以及钻孔机构，升降机构固定于支撑座，升降机构驱动钻孔机构在竖直方向上作升降运动。钻杆被配置为与钻孔机构的执行端连接，以被钻孔机构驱动作旋转钻孔动作，钻杆的壁面形成有第一腔室、第二腔室以及第三腔室，第一腔室、第二腔室以及第三腔室均形成有连通外界的开口，第一腔室和第二腔室之间形成有漏水孔，通过漏水孔使得第一腔室和第二腔室连通，第二腔室和第三腔室之间分隔，钻杆的内部设有导气管，导气管连通第一腔室和第三腔室。压缩机构安装于第二腔室，压缩机构包括压缩驱动部和压缩板，压缩驱动部驱动压缩板在第二腔室中沿竖直方向作升降运动。海绵体被配置为由第二腔室的开口放置于第二腔室，海绵体被配置为通过压缩板的升降运动而压缩形变。加热部设于第一腔室和第二腔室之间，且位于漏水孔中，加热部的表面形成有供液体穿过通孔，加热部被配置在对穿过其表面的水进行加热。水瓶被配置为由第一腔室的开口放置于第一腔室，水瓶被配置为承接由海绵体因压缩形变而挤出的液体。气瓶被配置为由第三腔室的开口放置于第三腔室，气瓶被配置为承接由加热部加热而挥发的气体。VOC传感器设于气瓶中。控制面板设于钻机本体，控制面板被配置为控制升降机构、钻孔机构以及压缩机构的工作，VOC传感器被配置为通过无线通讯的方式将检测信息传导至控制面板。可选地，在一种可能实现的实施方式中，第一腔室和第三腔室分别固定有卡环，卡环由弹性塑料制成，卡环具有卡合开口，卡环被配置为与水瓶和气瓶。可选地，在一种可能实现的实施方式中，压缩驱动部包括固定于第二腔室中，且沿竖直方向延伸的导轨、固定于第二腔室中的压缩电机以及连接于压缩电机的驱动端的丝杆；压缩板通过丝杆螺母与丝杆配合。可选地，在一种可能实现的实施方式中，钻杆的壁面对应第二腔室的部分形成有多个渗水孔，渗水孔连通第二腔室；导气管位于第二腔室，且由第一腔室延伸至第二腔室，导气管的横截面呈弧形，导气管位于钻杆的内壁和导轨之间，以避免干扰海绵体的形变。可选地，在一种可能实现的实施方式中，第一腔室和第二腔室之间还设有水滴板，水滴板位于加热部的上方；当压缩板压缩海绵体使得海绵体形变挤出液体后，液体经过水滴板作用呈水滴状向加热板滴落。可选地，在一种可能实现的实施方式中，加热部包括多个加热板，多个加热板沿竖直方向间隔布置；加热板包括支撑框架和多个弧形加热丝；支撑框架固定于漏水孔的壁面，多个弧形加热丝间隔固定于支撑框架的内部，多个弧形加热丝通过钻孔内预埋的导线与控制面板接通，以使得控制面板向弧形加热丝提供电能，使得弧形加热丝以预设温度，对由水滴板滴落的水滴加热。可选地，在一种可能实现的实施方式中，水滴板与钻孔的内壁密封配合，第一腔室的上沿设有第一密封圈，水瓶的上沿设有第二密封圈，水瓶的开口与第一腔室密封配合；加热部位于水滴板和水瓶限定的密封空间内。可选地，在一种可能实现的实施方式中，气瓶倒置于第三腔室中，气瓶的开口设有第三密封圈，第三腔室的下沿设有第四密封圈，气瓶的开口与第三腔室密封配合；导气管的端面与第三腔室的底面平齐，且位于所收气瓶的开口中。可选地，在一种可能实现的实施方式中，钻孔机构包括钻孔电机、谐波减速器和法兰盘；法兰盘固定于升降机构的执行端；谐波减速器与钻孔电机的输出轴连接且固定法兰盘，谐波减速器的动力输出端呈筒状结构，用于通过插销连接钻杆。可选地，在一种可能实现的实施方式中，升降机构包括丝杆升降设备，丝杆升降设备的丝杆、导杆以及升降电机设于支撑座上，法兰盘通过丝杆螺母连接与丝杆上。本专利技术的有益效果是：通过智慧城市水环境监测系统，能够直接在土壤中监测挥发性有机物(VOC)，同时获取土壤中的水样本。通过钻机本体的升降机构以及钻孔机构的工作，将钻杆带入土壤深处。在土壤深处中，海绵体能够吸收土壤深处的液体，通过压缩机构的工作，使得海绵体形变，从而将海绵体吸收的液体挤出，液体经过加热部由第二腔室进入第一腔室，在进入第一腔室的过程中，加热部工作，使得液体中的挥发性有机物受热挥发，从而由液体转变为气体，有机物气体则从导气管进入第三腔室中的气瓶中，在钻杆未离开土壤前，VOC传感器对其气体进行分析，并记录。进入第一腔室中的液体则收集于水瓶中，随钻杆离开土壤，监测人员可根据水瓶中液体的体积，以及VOC传感器测量的结果，计算出单位液体中有机物的含量。从而对土壤中水环境的挥发性有机物进行分析。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请提供的智慧城市水环境监测系统的结构示意图；图2为本申请提供的第二腔室的局部示意图；图3为本申请提供的第一腔室的局部示意图；图4为本申请提供的卡环的结构示意图；图5为本申请提供的第二腔室的结构示意图；图6为图1中Ⅵ处的放大图；图7为本申请提供的加热板的结构示意图。图标：10-智慧城市水环境监测系统；11-钻机本体；12-钻杆；13-压缩机构；14-海绵体；15-加热部；16-水瓶；17-气瓶；18-VOC传感器；19-控制面板；60-导轨；61-丝杆；70-缩口颈；80-卡环；81-卡合开口；91-第一腔室；92-第二腔室；93-第三腔室；94-水滴板；110-支撑座；111-升降机构；112-钻孔机构；120-导气管；121-渗水孔；130-压缩驱动部；131-压缩板；150-加热板；151-支撑框架；152-弧形加热丝；1110-丝杆升降设备；1111-丝杆；1112-导杆；1113-升降电机；1120-钻孔电机；1121-谐波减速器；1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧城市水环境监测系统，其特征在于，包括：/n钻机本体，所述钻机本体包括支撑座、升降机构以及钻孔机构，所述升降机构固定于所述支撑座，所述升降机构驱动所述钻孔机构在竖直方向上作升降运动；/n钻杆，所述钻杆被配置为与所述钻孔机构的执行端连接，以被所述钻孔机构驱动作旋转钻孔动作，所述钻杆的壁面形成有第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述第一腔室、所述第二腔室以及所述第三腔室均形成有连通外界的开口，所述第一腔室和所述第二腔室之间形成有漏水孔，通过所述漏水孔使得所述第一腔室和所述第二腔室连通，所述第二腔室和所述第三腔室之间分隔，所述钻杆的内部设有导气管，所述导气管连通所述第一腔室和第三腔室；/n压缩机构，所述压缩机构安装于所述第二腔室，所述压缩机构包括压缩驱动部和压缩板，所述压缩驱动部驱动所述压缩板在所述第二腔室中沿竖直方向作升降运动；/n海绵体，所述海绵体被配置为由所述第二腔室的开口放置于所述第二腔室，所述海绵体被配置为通过压缩板的升降运动而压缩形变；/n加热部，所述加热部设于所述第一腔室和所述第二腔室之间，且位于所述漏水孔中，所述加热部的表面形成有供液体穿过的通孔，所述加热部被配置在对穿过其表面的水进行加热；/n水瓶，所述水瓶被配置为由所述第一腔室的开口放置于所述第一腔室，所述水瓶被配置为承接由所述海绵体因压缩形变而挤出的液体；/n气瓶，所述气瓶被配置为由所述第三腔室的开口放置于所述第三腔室，所述气瓶被配置为承接由所述加热部加热而挥发的气体；/nVOC传感器，所述VOC传感器设于所述气瓶中；以及/n控制面板，所述控制面板设于所述钻机本体，所述控制面板被配置为控制所述升降机构、钻孔机构以及压缩机构的工作，所述VOC传感器被配置为通过无线通讯的方式将检测信息传导至所述控制面板。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智慧城市水环境监测系统，其特征在于，包括：
钻机本体，所述钻机本体包括支撑座、升降机构以及钻孔机构，所述升降机构固定于所述支撑座，所述升降机构驱动所述钻孔机构在竖直方向上作升降运动；
钻杆，所述钻杆被配置为与所述钻孔机构的执行端连接，以被所述钻孔机构驱动作旋转钻孔动作，所述钻杆的壁面形成有第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述第一腔室、所述第二腔室以及所述第三腔室均形成有连通外界的开口，所述第一腔室和所述第二腔室之间形成有漏水孔，通过所述漏水孔使得所述第一腔室和所述第二腔室连通，所述第二腔室和所述第三腔室之间分隔，所述钻杆的内部设有导气管，所述导气管连通所述第一腔室和第三腔室；
压缩机构，所述压缩机构安装于所述第二腔室，所述压缩机构包括压缩驱动部和压缩板，所述压缩驱动部驱动所述压缩板在所述第二腔室中沿竖直方向作升降运动；
海绵体，所述海绵体被配置为由所述第二腔室的开口放置于所述第二腔室，所述海绵体被配置为通过压缩板的升降运动而压缩形变；
加热部，所述加热部设于所述第一腔室和所述第二腔室之间，且位于所述漏水孔中，所述加热部的表面形成有供液体穿过的通孔，所述加热部被配置在对穿过其表面的水进行加热；
水瓶，所述水瓶被配置为由所述第一腔室的开口放置于所述第一腔室，所述水瓶被配置为承接由所述海绵体因压缩形变而挤出的液体；
气瓶，所述气瓶被配置为由所述第三腔室的开口放置于所述第三腔室，所述气瓶被配置为承接由所述加热部加热而挥发的气体；
VOC传感器，所述VOC传感器设于所述气瓶中；以及
控制面板，所述控制面板设于所述钻机本体，所述控制面板被配置为控制所述升降机构、钻孔机构以及压缩机构的工作，所述VOC传感器被配置为通过无线通讯的方式将检测信息传导至所述控制面板。


2.根据权利要求1所述的智慧城市水环境监测系统，其特征在于，
所述第一腔室和所述第三腔室分别固定有卡环，所述卡环由弹性塑料制成，所述卡环具有卡合开口，所述卡环被配置为与所述水瓶和气瓶。


3.根据权利要求1所述的智慧城市水环境监测系统，其特征在于，
所述压缩驱动部包括固定于所述第二腔室中，且沿竖直方向延伸的导轨、固定于第二腔室中的压缩电机以及连接于所述压缩电机的驱动端的丝杆；
所述压缩板通过丝杆螺母与所述丝杆配合。


4.根据权利要求3所述的智慧城市水环境监测系统，其特征在于，
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马潇涵，
申请(专利权)人：马潇涵，
类型：发明
国别省市：广西;45