一种通信铁塔环境监测器及监测方法与流程

本技术涉及环境监测领域，尤其是一种通信铁塔环境监测器及监测方法。

背景技术：

1、通讯铁塔由塔体、平台、避雷针、爬梯、天线支撑等钢构件组成，并经热镀锌防腐处理，主要用于微波、超短波、无线网络信号的传输与发射等；由于其架高优势，其上常会安装环境监测设备，进行空气监测。

2、如现有专利文献“cn216361825u一种智慧通信铁塔环境监测装置”中，公开了一种智慧通信铁塔环境监测装置，涉及环境监测装置技术领域，解决了现在的智慧通信铁塔环境监测装监测效率低的问题，包括铁塔本体和环境监测装置，铁塔本体的内部上下两端均嵌设安装有轴承，并在轴承之间套装有丝杆，丝杆上滑动安装有滑块，滑块的两侧均安装有移动块，一对移动块之间均通过轴销安装有滑轮，铁塔本体的内部两侧均开设有滑槽，滑槽与滑轮滑动连接，滑块的一侧通过螺栓安装有支撑杆，支撑杆的顶端固定安装有横杆，横杆的上端面中心处固定安装有环境监测装置。本装置结构简单合理，设计新颖，操作简单便捷，能有效提高智慧通信铁塔环境监测装置对人工的需求，具有较高的实用价值；

3、上述专利虽可实现环境监测，同时具有高度调节的设计，实现不同高度位置的监测，但其监测设备进行空气监测时，需要额外设置抽、排空气的结构，进行不同高度段位置处空气的抽入和排出，其驱动无法借助高度调节的驱动进行实现，整体使用不变，造成驱动的浪费。

技术实现思路

1、针对上述技术需求，本发明设计了一种通信铁塔环境监测器，具有高度调节功能，实现不同高度处空气的监测，更重要的是，在高度调节过程中，利用竖向移动产生的驱动，即可实现抽气和排气，无需额外设置驱动结构，设计巧妙，降低了装置复杂性，降低了成本；此外，在满足高度调节情况下，下行驱动的抽气和排气，通过借助下行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，上行驱动的抽气和排气，通过借助上行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，设计巧妙。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一种通信铁塔环境监测器，包括安装至通信铁塔内部的竖向调高机构和开设在通信铁塔一侧壁上的导向竖槽，所述导向竖槽的上下端壁设置有第一位移传感器；

4、所述竖向调高机构包括活动块和方管；所述活动块与导向竖槽滑动连接，所述活动块的左侧固定安装有两个所述方管，两个所述方管远离活动块的一侧固定安装有侧块；

5、所述侧块的内部和所述活动块的内部分别开设有第一内槽和第二内槽，位于所述活动块后端处的方管两端分别与第一内槽和第二内槽连通；

6、所述第一内槽、所述第二内槽和所述方管内部安装有横向驱动组件，且横向驱动组件的输出端安装有连杆；

7、所述活动块远离方管的一侧固定安装有检测筒体，且检测筒体与第一内槽连通；所述检测筒体的右侧安装有一个出气单向阀和一个进气单向阀；

8、所述检测筒体的内部设置有圆盘，所述圆盘上固定套接有橡胶圈，且橡胶圈与检测筒体内壁配合连接，所述圆盘的左侧壁与连杆的一端固定连接；

9、所述圆盘的右侧壁上开设有两个凹孔，两个所述凹孔内分别固定安装有温度传感器和气体传感器；

10、所述通信铁塔的内部下方固定安装有控制盒，所述控制盒内设置有控制器，所述第一位移传感器、所述温度传感器和所述气体传感器均电连接至控制器。

11、上述的一种通信铁塔环境监测器，所述竖向调高机构还包括螺杆、伺服电机、固定盘体和螺母，所述螺杆的顶端和底端均转动安装有一个所述固定盘体，所述固定盘体固定安装在通信铁塔的内部，所述螺杆的底端与所述伺服电机的输出轴顶端固定连接，且伺服电机固定安装至通信铁塔的内部，所述螺杆上螺纹安装有螺母，所述螺母的前、后两端通过连接柱分别与两个所述方管的外壁固定连接；所述伺服电机电连接至控制器。

12、上述的一种通信铁塔环境监测器，所述侧块的中部沿竖向开设有通槽，所述通槽内穿过第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条之间设置有齿轮，且齿轮位于通槽内部，所述齿轮的中部固定安装有纵向的转轴，所述转轴的一端延伸至第二内槽内部，且转轴与侧块转动安装。

13、所述横向驱动组件包括第二链轮和链条，所述第二链轮的数目为两个，两个所述第二链轮分别转动安装至第一内槽内部和第二内槽内部，所述链条绕设至两个所述第二链轮上，所述链条啮合连接有第一链轮，所述第一链轮的中部与转轴固定套接，所述链条的链节上固定安装有活动座，所述活动座的一侧与连杆的一端固定连接。

14、所述第一链轮的直径大于齿轮的直径。

15、所述活动座上开设有导孔，所述导孔间隙配合连接有导杆，所述导杆的一端与第二内槽的槽壁固定连接，所述导杆的另一端固定安装有端架，且端架固定安装至第一内槽的槽壁上。

16、上述的一种通信铁塔环境监测器，所述第一齿条的端部和所述第二齿条的端部之间固定安装有横向的连接块，所述连接块滑动安装至开设在固定盘体上的横槽体中。

17、所述横槽体的两端均设置有一个电磁铁，且电磁铁电连接至控制器；所述连接块沿横向开设有横孔，所述横孔间隙配合连接有横管，所述横管固定安装至横槽体内部；横管的两端处均套设有弹簧，所述连接块的端部通过弹簧与横槽体的侧壁弹性连接。

18、上述的一种通信铁塔环境监测器，所述检测筒体的左侧开设有多个透气孔，所述检测筒体的左侧内壁上还设置有第二位移传感器，所述第二位移传感器电连接至控制器。

19、一种通信铁塔环境监测方法，使用时，通过伺服电机驱动螺杆转动，利用螺杆与螺母之间的螺纹连接关系，配合活动块与导向竖槽之间的导向作用，实现竖向移动，进行高度调节，使检测筒体调节至不同高度位置，对不同位置处空气进行检测；

20、其中，伺服电机启动之前，通过控制器使横槽体左右两端处的一个电磁铁通电，电磁铁产生磁力，进行铁制连接块一端处的磁吸，配合横管与横孔的横向导向，以及连接块与横槽体的横向导向，使连接块横向移动，连接块与通电的电磁铁磁吸接触，同时使弹簧产生弹性形变，连接块移动后，其上的第一齿条和第二齿条一起移动，从而使齿轮与第一齿条或第二齿条中的一个啮合连接；

21、从而在此种情况下，伺服电机驱动螺杆转动，使螺母移动，螺母左右两侧的侧块和活动块也会一起移动，使齿轮在第一齿条或第二齿条上进行移动行走，从而齿轮进行正向转动或反向转动，通过转轴使第一链轮转动，通过第一链轮与链条啮合，使链条移动，并带动活动座和连杆一起移动，活动座移动，受到导孔与导杆的导向作用，保障横向移动的稳定性，连杆移动时，带动圆盘移动，从而实现检测筒体中的抽气或排气，抽气时，通过进气单向阀使外部空气进入，排气时，通过出气单向阀使检测筒体空气排出，通过将空气抽入，气体传感器和温度传感器进行传感，进行检测，检测后进行空气排出，进行不同位置的检测；

22、其中，齿轮与第一齿条或第二齿条的啮合状态，由伺服电机驱动螺母下行或上行和检测筒体抽气或排气来决定；当进行下行且需要抽气时，齿轮与第一齿条啮合；当进行下行且需要排气时，齿轮与第二齿条啮合；当进行上行且需要抽气时，齿轮与第二齿条啮合；当进行上行且需要排气时，齿轮与第一齿条啮合；

23、第二位移传感器判断圆盘的位置，从而判断圆盘移动的位置，进一步判断圆盘右侧分隔检测筒体，形成检测腔的容积，容积达到控制器中的设定值，不继续抽气，伺服电机停机，进行检测，检测后，伺服电机恢复工作，容积移动为零时，伺服电机也需要停机，准备进行下一高度位置的空气检测；在伺服电机停机时，检测腔只能处于两种状态，容积为设定的最多值即进行检测需要的空气量或最小值零检测后完全排出空气的状态；

24、伺服电机停机时，两个电磁铁均处于断电状态，此时通过弹簧的作用，使齿轮位于第一齿条和第二齿条之间，不和两者啮合，伺服电机工作之前，齿轮需要选择与第一齿条或第二齿条啮合，只有啮合后，伺服电机才工作；

25、如果检测筒体位于最高位置，且处于排空状态，在通过伺服电机驱动进行下行且进行抽气，齿轮与第一齿条啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机停机，电磁铁断电，进行检测，检测后，伺服电机驱动进行下行且进行排气，齿轮与第二齿条啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行下行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较低高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔最低位置，完成所有高度段的检测；

26、如果检测筒体位于最低位置，其处于排空状态，在通过伺服电机驱动进行上行且进行抽气，齿轮与第二齿条啮合，抽气使检测腔容积达到设定值后，伺服电机停机，电磁铁断电，进行检测，检测后，伺服电机驱动进行上行且进行排气，齿轮与第一齿条啮合，使容积排至为零，上述检测数值，为该高度段的空气检测结果；接着进行上行抽气，通过上述步骤继续进行，进行下一较高的高度段空气的检测，如此往复，直至移动到通信铁塔最高位置，完成所有高度段的检测。

27、有益效果：

28、第一、本发明通信铁塔环境监测器，具有高度调节功能，实现不同高度处空气的监测，更重要的是，在高度调节过程中，利用竖向移动产生的驱动，即可实现抽气和排气，无需额外设置驱动结构，设计巧妙，降低了装置复杂性，降低了成本；

29、第二、本发明通信铁塔环境监测器，在满足高度调节情况下，下行驱动的抽气和排气，通过借助下行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，上行驱动的抽气和排气，通过借助上行驱动，即可实现抽气和排气两种工作驱动，设计巧妙。