一种适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置和方法与流程

本发明涉及环境监测技术领域，特别涉及一种适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置和方法。

背景技术：

目前对于洞穴空气中不同高度的空气环境的监测方法一般是将空气环境监测仪器固定于可伸缩的杆上，也就是将仪器挂在伸缩杆前段的挂钩上，或者采用滑轮，一端钩挂重物，另一端钩挂仪器，利用轮滑将仪器升至一定高度。但在实际的监测过程当中，由于洞穴结构的复杂性，通常需要考虑不同地点所监测的高度，而现有的伸缩杆的高度往往不能够满足洞穴中不同高度监测的需要，且携带不方便，实用性不强。同时，在对不同高度空气环境监测过程当中，由于是在不同高度，待仪器到达目标高度时，需要等待一定时间后才能稳定，但由于人扶着杆的不稳定性以及测定时间较长，加大了对监测的干扰，不能很好的满足监测的精度的需要，因此需要一种便捷、稳定且携带方便的测定仪器配置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种独立、便捷且节约成本的适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置和方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置，它包括监测装置、自动伸缩杆和可伸缩支架基座，所述监测装置与自动伸缩杆的顶端可拆卸连接，所述可伸缩支架基座与自动伸缩杆的底端可拆卸连接，所述监测装置包括外壳和均位于外壳内的激光测距仪、温度传感器、湿度传感器和co2浓度传感器，所述激光测距仪位于外壳的上部，所述外壳一侧设有多个通气孔，所述温度传感器、湿度传感器和co2浓度传感器并列设置并分别与通气孔连通，所述温度传感器、湿度传感器和co2浓度传感器以密封板相互间隔开。

在一些实施方式中，所述监测装置还包括电源，所述电源与激光测距仪、温度传感器、湿度传感器和co2浓度传感器电性连接。

在一些实施方式中，所述监测装置还包括显示屏，所述显示屏固定于外壳的一侧，所述显示屏分别与电源、激光测距仪、温度传感器、湿度传感器和co2浓度传感器电性连接。

在一些实施方式中，还包括数据接收及控制装置，所述监测装置还包括蓝牙，所述蓝牙固定于外壳内，所述蓝牙与激光测距仪、温度传感器、湿度传感器和co2浓度传感器电性连接。

在一些实施方式中，所述监测装置还包括外接充电接口、电源开关和充电指示灯，所述外接充电接口、电源开关和充电指示灯均与电源连接并均设置于外壳的边缘。

在一些实施方式中，所述监测装置还包括usb接口，所述usb接口与显示屏电性连接。

在一些实施方式中，所述可伸缩支架基座包括基座固定环和伸缩支杆，所述伸缩支杆的一端与基座固定环铰接，所述伸缩支杆设置为3组。

本发明还提供了一种适用于洞穴不同高度空气环境的监测方法，该方法包括如下步骤：

1）将可伸缩支架基座安装到测量位置：将可伸缩支架基座的伸缩支杆展开，升高伸缩支杆；

2）开机并预热装置：按电源开关开机，预热装置；

3）用激光测距仪测量洞穴高度，计算出洞穴监测点垂直监测的不同高度；

4）设置仪器所需监测状态和监测参数；

5）伸缩自动伸缩杆使监测仪器升高至绘制检测的高度；

6）启动相关仪器进行co2浓度、温度、湿度的测定，在显示屏上读取测定数据。

在一些实施方式中，所述步骤4中的监测参数包括记录数据时间间隔、是否启用自动监测和垂直监测的不同高度。

在一些实施方式中，所述步骤6）中启动相关仪器采用蓝牙连接仪器，或用外接usb接口连接至外接设备，以随时调控设备以达到设备所需状态。

本发明的有益效果是：本发明的监测仪器带有激光测距仪，能够测量洞穴监测点的高度，可以便捷的计算出垂直监测的不同高度。本发明的监测仪器还带有自动有伸缩杆，可以满足洞穴空气环境中不同高度的测定需要，可有效获取数据。本发明的监测仪器设置有基座，可以稳定、有效监测不同高度空气环境指标。本发明具有使用方法简单，准确度高，操作便捷，节约成本且携带方便的特点。

附图说明

图1为本发明适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置的结构示意图；

图2为图1所示适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置外部结构示意图；

图3为图2所示适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置内部结构示意图；

图4为图1所示适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置的自动伸缩杆和可伸缩支架基座连接部位结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

实施例1

图1～图4示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置。

参照图1～图4，适用于洞穴不同高度空气环境监测的装置包括监测装置1、自动伸缩杆3和可伸缩支架基座4，监测装置1与自动伸缩杆3的顶端可拆卸连接，可伸缩支架基座4与自动伸缩杆3的底端可拆卸连接。

监测装置1包括外壳11和均位于外壳11内的激光测距仪12、温度传感器13、湿度传感器14、co2浓度传感器15、电源16、显示屏17、外接充电接口18、电源开关19、充电指示灯20和usb接口21、按键22和蓝牙。

激光测距仪12位于外壳11的上部，外壳11一侧设有多个通气孔111，温度传感器13、湿度传感器14和co2浓度传感器15并列设置并分别与通气孔111连通，温度传感器13、湿度传感器14和co2浓度传感器15之间以密封板相互间隔开。温度传感器13位于co2浓度传感器15的左侧，湿度传感器14位于co2浓度传感器15的右侧。温度传感器13主要是接收空气温度信号并将其转换为数字信号显示在屏幕上。湿度传感器14主要用于接收空气湿度信号并将其转换为数字信号显示在屏幕上。co2浓度传感器15主要是接收空气co2浓度信号并将其转换为数字信号显示在屏幕上。激光测距仪12主要用于测量洞穴监测点的高度，并计算垂直监测的不同高度。

电源16是本装置中主要的供电设备，里有不可拆卸的蓄电池，电源16与激光测距仪12、温度传感器13、湿度传感器14和co2浓度传感器15电性连接并能为激光测距仪12、温度传感器13、湿度传感器14和co2浓度传感器15提供电能。

显示屏17固定于外壳11的一侧，显示屏17分别与电源16、激光测距仪12、温度传感器13、湿度传感器14和co2浓度传感器15电性连接。显示屏17主要用于显示监测不同高度空气的温度、湿度、co2浓度等指标以及仪器和外联设备连接状况、电量等。

按键22与多个相关部件连接，按键22包括调控模块、固定模块和方向模块三大类按按键，调控模块的按钮主要是设置传感器的相关参数，固定模块主要是控制伸缩杆的上升、下降与固定，方向模块可以在屏幕中选择并打开相应程序。

蓝牙固定于外壳11内，蓝牙与激光测距仪12、温度传感器13、湿度传感器14和co2浓度传感器15电性连接。蓝牙与外部数据接收及控制装置无线连接，主要用于与外联设备相连接，以便于在垂直监测过程中有效控制仪器开展监测活动。

外接充电接口18、电源开关19和充电指示灯20均与电源16连接并均设置于外壳11的边缘。外接充电接口18通过电线与电源连接在一起，主要是用于为仪器供给电源或补充电能。电源开关19主要用于控制仪器的工作状态与停止，控制电源是否通电。充电指示灯20主要指示仪器充电状态，分为正在充电和已充满两种灯光颜色。

usb接口21通过电线与显示屏17电性连接。主要是用于连接外接数据接收及控制装置，如手机或者平板等。

自动伸缩杆3包括伸缩套管组、位于伸缩套管组内的伸缩驱动机构以及控制伸缩驱动机构的正反马达和自动伸缩按钮。伸缩套管组至少具有三节套管，各个套管相互之间不发生转动并设有防脱机构，伸缩驱动机构包括至少三根相互螺接的螺杆。通过控制正反马达，使得相互螺接的各根螺杆之间发生转动而改变伸缩驱动机构的长度，伸缩驱动机构带动伸缩套管组实现自动展开和收缩的功能且能在伸缩长度范围内实现稳固定位。

可伸缩支架基座4包括基座固定环41和伸缩支杆42，伸缩支杆42的一端与基座固定环41铰接，伸缩支杆42设置为3组。伸缩支杆42主要是由多层相互套接的杆件组成，内层伸缩杆的直径小于外层直径，每个伸缩杆不同高度处有起固定的支撑部件，在伸缩杆接口旁设有可滑动按钮，使其可以根据所设定的高度固定在某个长度上。可折叠、伸缩，使仪器能够稳定的进行空气环境监测。

实施例2

本发明还提供了一种适用于洞穴不同高度空气环境的监测方法，包括如下步骤：

1）将可伸缩支架基座安装到测量位置：将可伸缩支架基座4的伸缩支杆42展开，升高伸缩支杆42；将固定按钮滑动到可活动状态，旋转扭环，升高伸缩杆，并将固定按钮旋转到锁定状态。

2）开机并预热装置：按电源开关19开机，预热装置；

3）用激光测距仪12测量洞穴高度，计算出洞穴监测点垂直监测的不同高度；

4）设置仪器所需监测状态和监测参数；

监测参数包括记录数据时间间隔、是否启用自动监测和垂直监测的不同高度。

5）伸缩自动伸缩杆3使监测仪器升高至绘制检测的高度；

6）启动相关仪器进行co2浓度、温度、湿度的测定，在显示屏上读取测定数据。用蓝牙连接仪器，并启动仪器进行co2浓度、温度、湿度的测定，测定时间一般为5分钟，最后，在显示屏上读取数据即可。若蓝牙连接出现问题，可用外接usb接口连接至外接设备，随时调控设备以达到设备所需状态。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。