一种城区大气环境监测装置以及环境监测方法与流程

本发明实施例涉及大气环境监测技术领域，具体涉及一种城区大气环境监测装置以及环境监测方法。

背景技术：

大气污染监测是指间断或连续地测定大气中污染物的浓度、来源和分布，研究、分析大气污染现状和变化趋势的工作。监测任务主要是：①对大气中的主要污染物进行定期的或连续的监测，在大量数据基础上评价大气环境质量现状及其发展趋势；②对向大气排放污染物的污染源进行监督性监测，判断其是否符合国家规定的大气污染物排放标准，并及时提出控制污染物排放的措施；③评价大气污染治理设施的环境效果等。

随着人类社会的不断发展，科技的不断提高，人们对于自然环境的破坏也越来越严重，尤其是大气环境。大气环境对于人类来说至关重要。同时在现代社会，城市中居住着多多人口，而城区的大气环境直接影响到人们的健康，因此有必要对城区的大气环境进行时刻监测。

由于需要检测的是城区大气环境，而城市中存在许多高层建筑，因此需要检测的大气环境的高度范围应该为地面附近与城市建筑顶部之间的区域。传统的检测仪器均设置在地面上某一固定点进行检测，且检测数据单一，这样的检测仪器无法满足检测要求，而一些用于检测高层大气环境的检测仪器通常采用热气球、无人机的机械带动检测仪器飞行，当上述装置检测时无法保持在固定位置，且由于城区建筑物较多，危险性较大，同时在大风、打雷及雨雪天气下上述装置也会无法工作。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种城区大气环境监测装置以及环境监测方法，工作人员能够在任意时间段对不同高度的大气环境进行检测，从而实现对大气环境的监测，并且能够实现分散进气，使各项检测的互不干扰，从而提升检测结果的准确性，保证检测精度，同时由于稳定性好，可以在大风、打雷及雨雪天气条件下运行，实现全气候监测，从而解决现有技术中致的的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种城区大气环境监测装置，包括升降装置和检测装置，所述升降装置包括设置在建筑物侧壁的竖直安装杆，所述竖直安装杆上设置有升降导轨，所述升降导轨上设置有安装滑座；

所述检测装置包括设置在安装滑座上的防干扰检测箱，所述防干扰检测箱包括检测室，所述检测室的前端连接有引风室，所述引风室与检测室之间设置有滤气室，所述检测室与滤气室之间设置有分散室，所述分散室内设置有竖直的隔板，所述隔板上设置有若干分散口，所述检测室内设置有若干检测仓，所述检测仓的两端设置有进气口和出气口，所述进气口与分散口一一对应，且所述进气口与分散口之间通过分散管道相连。

本发明实施例的特征还在于，所述检测仓内设置有大气检测仪，所述大气检测仪连接有信息模块，所述信息模块连接有通讯模块，所述通讯模块与服务器远程相连。

本发明实施例的特征还在于，所述引风室内设置有引风机，所述滤气室内设置有若干层除尘过滤筛。

本发明实施例的特征还在于，所述升降导轨上设置有t型防脱板，所述升降滑座上设置有与t型防脱板对应的t型收纳槽，所述t型防脱板与t型收纳槽之间设置有升降驱动装置。

本发明实施例的特征还在于，还包括动力装置，所述动力装置与升降装置及检测装置相连并为之供能，所述动力装置包括设置在建筑物顶部的太阳能板和蓄电池，所述太阳能板与蓄电池相连。

本发明实施例的特征还在于，所述升降驱动装置包括设置在t型防脱板上的驱动槽，所述驱动槽内设置有驱动齿条，所述t型收纳槽内设置有驱动支架，所述驱动支架上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与驱动齿条啮合，所述驱动支架上设置有升降驱动电机，同时所述t型收纳槽内设置有升降电池，所述升降电池与升降驱动电机相连并为之供电。

本发明实施例的特征还在于，还包括收纳装置，所述收纳装置包括半球状的收纳箱体，所述收纳箱体设置在建筑物的顶部，所述收纳箱体的一侧设置有进出口，所述升降导轨的上端通过升降门延伸至收纳箱体内，所述收纳箱体的外表面设置有风速检测器。

本发明实施例的特征还在于，所述进出口的两侧设置有升降滑槽，两个升降滑槽之间滑动设置有挡风板，所述挡风板的内壁上设置有收纳齿条，所述收纳箱体内设置有收纳电机，所述收纳电机的输出端设置有与收纳齿条啮合电机齿轮，所述挡风板的下端设置有缺口

本发明还提供了一种环境监测方法，包括如下步骤：

步骤100、防干扰检测箱从收纳箱体内移出，开始对大气环境进行检测，并将检测实时发送给远端服务器，实现大气环境的监测；

步骤200、防干扰检测箱进行竖直升降运动，改变其所处高度，实现不同高度大气环境的检测，并将检测结果实时发送给远端服务器，实现对不同高度大气环境的监测；

步骤300、在上述活动进行时，检测风速，在风速较大时，防干扰检测箱停止移动，并快速返回至收纳箱体内；

步骤400、在上述活动进行时，检测防干扰检测箱内电量，在将所有任务高度的大气环境监测完成或者防干扰检测箱内电量不足时，防干扰检测箱返回至收纳箱体。

本发明实施例的特征还在于，防干扰检测箱对大气检测的过程包括：

步骤101、引风室内的引风机工作，使引风室变为负压区，吸引外界气体进入；

步骤102、外界气体进入引风室时需先经过滤气室，从而过滤掉气体中的尘埃杂物；

步骤103、气体通过分散管道进行分流，分流后的气体进入不同的检测仓内；

步骤104、气体进入检测仓后，经大气检测仪检测，得出检测结果。

本发明实施例具有如下优点：

(1)工作人员能够在任意时间段对不同高度的大气环境进行检测，从而实现对大气环境的监测，同时通过设置滤气室可以将吸入气体中的大颗粒尘埃滤除，避免装置堵塞，延长其使用寿命，并且有过滤的方式为物理过滤，气体在经过滤气室的作用后仍会保持其原有的性质，使检测结果不受影响；

(2)本发明通过设置多个检测仓，每个检测仓内均设置有一个大气检测仪，而每个大气检测仪所检测的方向不一，能够检测不同的大气数据，再通过设置分散室，使得气体能够分散进入不同的大气检测仪中，实现分散进气，使各项检测互不干扰，从而提升检测结果的准确性，保证检测精度；

(3)本发明通过设置防干扰检测箱保护检测装置，使得检测装置具备移动的防水和保护能力，并且由于检测装置沿着建筑物侧壁移动，而城市中的建筑物一般具备避雷功能，所以检测装置可以在大风及雷雨天气下运行，实现全气候监测，若出现风力等级过高、大冰雹等极端天气条件时，通过将检测装置收回至收纳箱体中，可以对检测装置进行保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的升降装置结构示意图；

图3为本发明实施例升降装置的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例升降驱动装置的结构示意图；

图5为本发明实施例检测装置的整体结构示意图；

图6为本发明实施例大气检测仪的连接关系示意图；

图7为本发明实施例动力装置的结构示意图；

图8为本发明实施例收纳装置的结构示意图；

图9为本发明实施例挡风板的结构示意图；

图中：1-升降装置；2-检测装置；3-动力装置；4-升降驱动装置；5-收纳装置；

101-竖直安装杆；102-升降导轨；103-安装滑座；104-t型防脱板；105-t型收纳槽；

201-防干扰检测箱；202-检测室；203-引风室；204-滤气室；205-分散室；206-隔板；207-分散口；208-检测仓；209-进气口；210-出气口；211-分散管道；212-大气检测仪；213-信息模块；214-通讯模块；215-远端服务器；216-引风机；217-除尘过滤筛；

301-太阳能板；302-蓄电池；

401-驱动槽；402-驱动齿条；403-驱动支架；404-驱动齿轮；405-升降驱动电机；406-升降电池；

501-收纳箱体；502-进出口；503-风速检测器；504-升降滑槽；505-挡风板；506-收纳齿条；507-收纳电机；508-电机齿轮；509-缺口。

具体实施方式44800

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示，本发明提供了一种城区大气环境监测装置，包括升降装置1、检测装置2、动力装置3和收纳装置5，所述检测装置2包括设置在安装滑座103上的防干扰检测箱201，所述防干扰检测箱201包括检测室202，所述检测室202的前端连接有引风室203，所述引风室203与检测室202之间设置有滤气室204，所述检测室202与滤气室204之间设置有分散室205，所述分散室205内设置有竖直的隔板206，所述隔板206上设置有若干分散口207，所述检测室202内设置有若干检测仓208，所述检测仓208的两端设置有进气口209和出气口210，所述进气口209与分散口207一一对应，且所述进气口209与分散口207之间通过分散管道211相连。

如图1所示，本发明中所述检测仓208内设置有大气检测仪212，所述引风室203内设置有引风机216，该引风机216工作时，会使引风室203变为负压区，吸引外界气体进入，所述滤气室204内设置有若干层除尘过滤筛217，该除尘过滤筛217的作用时过滤到吸入气体中的大颗粒尘埃，对气体进行物理过滤，不涉及物质性质的变化，所以气体在经过滤气室204的作用后仍会保持其原有的性质，从而使检测结果不受影响。

在本发明的检测装置2中，当引风室203内的引风机216工作时，会使引风室203变为负压区，吸引外界气体进入，同时由于滤气室204设置在引风室203的前端，当外界气体进入引风室203时需先经过滤气室204，从而被滤气室204过滤掉气体中的尘埃杂物，防止检测装置2堵塞，从而延长其使用寿命。

值得说明的是，检测装置2中设置了多个检测仓208，每个检测仓28内均设置有一个大气检测仪212，而每个大气检测仪212所检测的方向不一，能够检测不同的大气数据，再通过设置分散室205，使得气体能够分散进入不同的大气检测仪212中。由于气体分散进入不同的大气检测仪212中，相当于气体直接从外界进入大气检测仪212中，一起在经大气检测仪212检测后直接排出，使各项检测的互不干扰，实现分散进气，保证每个大气检测仪212所检测的气体与外界气体成分相同，从而提升检测结果的准确性，保证检测精度。

需要说明的是，本发明中大气检测仪212连接有信息模块213，所述信息模块213连接有通讯模块214，所述通讯模块214与远端服务器215远程相连，大气检测仪212得处检测结果后会将检测信息输入至信息模块213内储存起来，信息模块213会检测结果进行分析汇总，信息模块213通过通讯模块214与远端服务器215远程连接，并在接收到检测结果后将该信息传递给远端服务器215，使得工作人员能够及时观测到大气环境数据。通过上述设置，工作人员能够在任意时间段大气环境进行检测，也即是实现对大气环境的监测。

如图1所示，本发明中所述升降装置1包括设置在建筑物侧壁的竖直安装杆101，所述竖直安装杆101上设置有升降导轨102，所述升降导轨102上设置有安装滑座103，所述升降导轨102上设置有t型防脱板104，所述升降滑座103上设置有与t型防脱板104对应的t型收纳槽105，所述t型防脱板104与t型收纳槽105之间设置有升降驱动装置4。

在本发明的升降装置1中，升降驱动装置4可以驱使安装滑座103在升降导轨102上移动，从而实现固定在安装滑座103上的检测装置2上下移动，这样一来，当安装滑座103固定不动，而检测装置2工作时，检测装置2能够检测固定高度的大气环境数据，而当安装滑座103移动，检测装置2也工作时，检测装置2能够检测不同高度的大气环境数据，从而增强检测装置2的检测范围，提升环境监测装置的监测效果。

如图1所示，本发明中所述升降驱动装置4包括设置在t型防脱板104上的驱动槽401，所述驱动槽401内设置有驱动齿条402，所述t型收纳槽105内设置有驱动支架403，所述驱动支架403上设置有驱动齿轮404，所述驱动齿轮404与驱动齿条402啮合，所述驱动支架404上设置有升降驱动电机405，同时所述t型收纳槽105内设置有升降电池406，所述升降电池406与升降驱动电机405相连并为之供电。

在本发明的升降驱动装置4中，升降驱动电机405与驱动齿轮404相连，当升降驱动电机405工作时会带动驱动齿轮404转动，而驱动齿轮404与驱动齿条402啮合，同时由于设置了t型防脱板104和t型收纳槽105，安装滑座103无法从升降导轨102上脱离，所以当驱动齿轮404转动时会使安装滑座103在升降导轨102上滑动。

如图1所示，本发明中所述收纳装置5包括半球状的收纳箱体501，所述收纳箱体501设置在建筑物的顶部，所述收纳箱体501的一侧设置有进出口502，所述升降导轨102的上端通过进出口502延伸至收纳箱体501内，所述收纳箱体501的外表面设置有风速检测器503，所述进出口502的两侧设置有升降滑槽504，两个升降滑槽504之间滑动设置有挡风板505，所述挡风板505的内壁上设置有收纳齿条506，所述收纳箱体501内设置有收纳电机507，所述收纳电机507的输出端设置有与收纳齿条506啮合电机齿轮508，所述挡风板505的下端设置有缺口509，该缺口509与升降导轨102相适配，同时升降导轨102通过缺口509延伸至收纳箱体501内，所以安装滑座103及防干扰检测箱201可以直接移动至收纳箱体501内。

本发明的收纳装置5中，收纳电机507工作时会带动电机齿轮508转动，由于电机齿轮508与收纳齿条506啮合，且收纳齿条506固定在挡风板505上，而挡风板505可以在两个升降滑槽504之间上下滑动，所以当电机齿轮508转动时会使挡风板505上下移动，通过控制收纳电机507的转动可以实现对挡风板505升降的控制。在防干扰检测箱201需要移动至收纳箱体501内时控制挡风板505升起，在防干扰检测箱201完全移入或完全移出收纳箱体501后再控制挡风板505降落，使收纳箱体501保持密闭状态，防止“灌风”。

在本发明中，由于升降导轨102的上端延伸至收纳箱体501内，所以安装滑座103可以直接移动至安装滑座103收纳箱体501内，从而实现检测装置2的收纳。

值得说明的是，本发明中检测装置2的外部设置有防干扰检测箱201，箱体具备一定的防水和保护能力，所以检测装置2雨雪天气下仍能够正常运转，同时由于检测装置2固定在安装滑座103上，安装滑座103可以在升降导轨102上移动，也即是安装滑座103固定在升降导轨102上，而升降导轨102上固定在建筑物的外壁上，所以当升降驱动装置4不动时，检测装置2的位置固定，且其稳定性较高，因此在大风天气下检测装置2仍能够正常运转，并且，由于检测装置2紧贴着建筑物侧壁移动，而城市中的建筑物一般具备避雷功能，所以检测装置2在雷雨天气下也能够正常运转。

还需说明的是，虽然本发明中的检测装置2能够在大风、打雷及雨雪天气下运行，但若出现风力等级过高、大冰雹等极端天气条件时，驱动检测装置2移动至收纳箱体501中，通过收纳箱体501对检测装置2进行保护。收纳箱体501采用高强度材质制成，可以承受冰雹的打击，且由于收纳箱体501呈半球状，风阻较小，而且由于其具备防“灌风”能力，可以在大风情况下保持稳定。

如图1所示，本发明中升降装置1、检测装置2、收纳装置5均与动力装置3相连，并由动力装置3为上述装置供能，所述动力装置3包括设置在建筑物顶部的太阳能板301和蓄电池302，所述太阳能板301与蓄电池302相连。在升降装置1中，驱动组件为升降驱动装置4，而升降驱动装置4中的驱动部件为升降驱动电机405，升降驱动电机405由升降电池406，升降电池406为可反复充放电的蓄电池，且升降电池406由蓄电池302进行充电。当检测装置2移动至收纳装置5中时，蓄电池302与升降电池406对接相连，从而蓄电池302为升降电池406充电，所以收纳装置5不仅是检测装置2的“避风港”，还是检测装置2的充电所。

还需说明的是，在检测装置2中，大气检测仪212、信息模块213及通讯模块214均与升降电池406相连，并由升降电池406为上述部件供能，而升降电池406由动力装置3供能，所以动力装置3为检测装置2供能。同时在收纳装置5中，收纳电机507为收纳装置5的驱动部件，收纳电机507与蓄电池302相连，由蓄电池302供能，所以动力装置3为收纳装置5供能

本发明还提供了一种环境监测方法，先将防干扰检测箱201从收纳箱体501内移出，然后启动引风室203内的引风机216，使引风室203变为负压区，吸引外界气体进入，外界气体进入引风室203时需先经过滤气室204，从而过滤掉气体中的尘埃杂物，气体通过分散管道211进行分流，分流后的气体进入不同的检测仓208内，气体进入检测仓208后，经大气检测仪212检测，得出检测结果，再将检测结果实时发送给远端服务器215，实现大气环境的监测；

防干扰检测箱201进行竖直升降运动，改变其所处高度，实现对不同高度大气环境的检测，并将检测结果实时发送给远端服务器215，实现对不同高度大气环境的监测；

在上述说明进行时，检测风速，在风速较大时，防干扰检测箱201停止移动，并快速返回至收纳箱体501内；

在上述说明进行时，检测防干扰检测箱201内电量，在将所有任务高度的大气环境监测完成或者防干扰检测箱201内电量不足时，防干扰检测箱201返回至收纳箱体501。

通过上述方法，工作人员能够在任意时间段对不同高度的大气环境进行检测，从而实现对大气环境的监测，并且能够实现分散进气，使各项检测的互不干扰，从而提升检测结果的准确性，保证检测精度，同时由于稳定性好，可以在大风、打雷及雨雪天气条件下运行，实现全气候监测。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。