一种城市地下空间地质环境安全监测设备的制作方法

1.本发明属于地下环境监测技术领域，尤其涉及一种城市地下空间地质环境安全监测设备。


背景技术：

2.地质环境属于自然环境的一种，指由岩石圈、水圈和大气圈组成的环境系统。在长期的地质历史演化的过程中，岩石圈和水圈之间、岩石圈和大气圈之间、大气圈和水圈之间进行物质迁移和能量转换，组成了一个相对平衡的开放系统。人类和其他生物依赖地质环境生存发展，同时，人类和其他生物又不断改变着地质环境；特别是在城市系统中，随着工业生产和日常生活中污水和垃圾的排放，逐渐影响到城市中的地下空间，例如影响到土壤、流水或空气中的酸碱度、毒物质含量和成分比，特别是在城市排水系统的下水道内部中，需要对指定场所进行相关检测。
3.申请号为2021212860659的中国专利，公开了一种城市地下空间地质环境监测系统，其主要包括安装板，安装板内部固定安装有安装盒，安装盒内壁顶端中心位置固定安装有转速传感器，且安装盒内部分别固定安装有传感器组合单元、通信单元、a/d转换器、存储模块和gps定位仪；传感器组合单元中包含有ph传感器、空气检测仪、湿度传感器和温度传感器，且传感器组合单元与a/d转换器之间电性连接，a/d转换器的型号为dac6573ipw；通信单元与a/d转换器和存储模块之间电性连接，且通信单元用于实现远程控制管理和数据传输，gps定位仪用于定位安设位置。
4.但是上述技术方案在采用悬挂方式工作时，当水体褪去后，由于水体中污物较多，防护围栏容易被堵塞，且安装盒处底部容易残留水分。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术中防护围栏容易被堵塞和安装盒底部容易残留水分的问题，提出如下技术方案：
6.一种城市地下空间地质环境安全监测设备，包括安装板，安装板边缘处设置有浮球，安装板底部设置有防护围栏，安装板内部固定安装有安装盒，安装盒内壁顶端中心位置和内部安装有传感器组合单元；传感器组合单元中包含流速传感器、ph传感器、空气检测仪、湿度传感器和温度传感器，安装盒上方设置有支撑杆，支撑杆顶部设置有安装盘，支撑杆外侧设置有保护盒，保护盒顶部设置有顶盘，顶盘与保护盒之间设置有固定杆，安装盒顶部和顶盘底部安装有相匹配的自动吸附组件。
7.通过自动吸附组件的设置，在水位到达一定的高度后，能够自动吸附上升，带动传感器组合单元快速脱离水体，在水位下降后，自动吸附组件断电后，安装座处的部件受自身重力向下移动时，在惯性力的作用下，能够使堵塞的杂质和水分脱离，保证下次的正常工作。
8.作为上述技术方案的优选，自动吸附组件包括安装在安装盘顶部的铁质板和安装
在顶盘底部的电磁铁，顶盘底部还安装有伸缩组件，伸缩组件底部设置有无锁按钮开关。自动吸附组件包括安装在安装盘顶部的铁质板和安装在顶盘底部的电磁铁，铁质板边缘处设置有弯杆，顶盘底部还安装有伸缩组件，伸缩组件底部设置有无锁按钮开关，弯杆与无锁按钮开关对应。
9.作为上述技术方案的优选，伸缩组件包括两个铰接在顶盘底部的偏转板，偏转板前后分布，铰接处设置有扭簧，两个偏转板相对的一面上设置有滑动块，两个滑动块之间铰接有安装座，安装座底部与无锁按钮开关连接。
10.作为上述技术方案的优选，顶盘底部设置有电控气缸，电控气缸底部设置有横板，横板底面的两个端部处均为弧形面，安装座顶部开设有条形槽，条形槽表面滑动连接有横向设置的挡板，挡板与弧形面相对应。顶盘底部设置有固定板，挡板表面开设有楔形槽，楔形槽的深度逐渐向挡板顶部中心处变大，固定板与楔形槽的最高处对齐。
11.通过电控气缸、横板、挡板和固定板的设置，能够控制电控气缸，使无锁按钮开关与弯杆分离，使电磁铁断电，并使安装座和无锁按钮开关自动下移回到原位，保证下次的正常使用；
12.作为上述技术方案的优选，两个挡板相互靠近的一端嵌设有辊筒，挡板靠近相邻的偏转板的一端设置有回位弹簧。
13.通过辊筒的作用，降低横板与挡板的摩擦；
14.作为上述技术方案的优选，安装盘表面开设有多个螺栓孔。
15.作为上述技术方案的优选，保护盒圆周外壁上呈均匀分布固定安装有滑动扣，每个滑动扣上滑动安装有滑动导杆，每个滑动导杆末端与安装盒之间通过螺丝连接。
16.滑动扣和滑动导杆能够对安装板的上升起到导向作用，并通过到滑动导杆进行拆卸；
17.作为上述技术方案的优选，保护盒底部设置有保护罩，保护罩内壁底部边缘处设置有硅胶圈。
18.通过保护罩和硅胶圈的设置，对传感器组合单元起到阻隔水的作用，避免水的进入对传感器组合单元影响。
19.本发明的有益效果为：
20.(1)通过自动吸附组件的设置，在水位到达一定的高度后，能够自动吸附上升，带动传感器组合单元快速脱离水体，在水位下降后，自动吸附组件断电后，安装座处的部件受自身重力向下移动时，在惯性力的作用下，能够使堵塞的杂质和水分脱离，保证下次的正常工作；
21.(2)通过电控气缸、横板、挡板和固定板的设置，能够控制电控气缸，使无锁按钮开关与弯杆分离，使电磁铁断电，并使安装座和无锁按钮开关自动下移回到原位，保证下次的正常使用。
附图说明
22.图1示出的是实施例1中城市地下空间地质环境安全监测设备的整体结构示意图；
23.图2示出的是实施例1中图1的其中一个角度的示意图；
24.图3示出的是实施例1中自动吸附组件与顶盘的位置示意图；
25.图4示出的是实施例1中伸缩组件的结构示意图；
26.图5示出的是实施例1中安装座上的所有结构示意图。
27.图中：1、安装板；2、浮球；3、防护围栏；4、安装盒；5、传感器组合单元；6、支撑杆；7、安装盘；8、保护盒；9、顶盘；10、固定杆；11、自动吸附组件；111、铁质板；112、电磁铁；113、弯杆；114、伸缩组件；1141、偏转板；1142、滑动块；1143、安装座；115、无锁按钮开关；12、电控气缸；13、横板；14、挡板；15、固定板；16、楔形槽；17、辊筒；18、回位弹簧；19、滑动扣；20、滑动导杆；21、保护罩；22、硅胶圈。
具体实施方式
28.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
29.实施例
30.图1-2示出的是作为本发明一个具体实施例城市地下空间地质环境安全监测设备的结构示意图。图1中，包括安装板1，安装板1边缘处设置有浮球2，安装板1底部设置有防护围栏3，安装板1内部固定安装有安装盒4，安装盒4内壁顶端中心位置和内部安装有传感器组合单元5；传感器组合单元5中包含流速传感器、ph传感器、空气检测仪、湿度传感器和温度传感器，本实施例中，并不局限于上述的传感器，可根据需要，设置其他类型的传感器，以满足实际安全监测的需要，安装盒4上方设置有支撑杆6，支撑杆6顶部设置有安装盘7，支撑杆6外侧设置有保护盒8，保护盒8顶部设置有顶盘9，安装盘7表面开设有多个螺栓孔，顶盘9可以采用螺栓固定的方式，通过螺栓从螺栓孔中穿过，随后拧紧在地下空间内，顶盘9与保护盒8之间设置有固定杆10，保护盒8圆周外壁上呈均匀分布固定安装有滑动扣19，每个滑动扣19上滑动安装有滑动导杆20，每个滑动导杆20末端与安装盒4之间通过螺丝连接，安装盒4顶部和顶盘9底部安装有相匹配的自动吸附组件11。
31.图3-4示出的是作为本发明一个具体实施例自动吸附组件的结构示意图，图3中，自动吸附组件11包括安装在安装盘7顶部的铁质板111和安装在顶盘9底部的电磁铁112，铁质板111边缘处设置有弯杆113，顶盘9底部还安装有伸缩组件114，伸缩组件114底部设置有无锁按钮开关115，弯杆113与无锁按钮开关115对应，图4中，伸缩组件114包括两个铰接在顶盘9底部的偏转板1141，偏转板1141前后分布，铰接处设置有扭簧，两个偏转板1141相对的一面上设置有滑动块1142，两个滑动块1142之间铰接有安装座1143，安装座1143底部与无锁按钮开关115连接，两个偏转板1141在初始时处于间距逐渐向上变小的状态，安装座1143的宽度大于两个偏转板1141在顶端的间距，以使安装座1143在向上移动的过程中能够推动两个偏转板1141底端张开的角度更大，其中，滑动块1142表面设置有位于偏转板1141下方的单向阻挡结构，以避免两个滑动块1142一高一低，防止扭簧复原时无法通过偏转板1141将安装座1143向下推动回到原位。
32.通过浮球2在水位上升时产生的浮力作用，使弯杆113对无锁按钮开关115产生挤压而通电，进而使电磁铁112通电产生磁性，对铁质板111起到吸附作用，从而使底部的传感器组合单元5更快的脱离水体。
33.图5中，顶盘9底部设置有电控气缸12，电控气缸12底部设置有横板13，横板13底面的两个端部处均为弧形面，安装座1143顶部开设有条形槽，条形槽表面滑动连接有横向设
置的挡板14，挡板14靠近相邻的偏转板1141的一端设置有回位弹簧18，回位弹簧18能够将挡板14推回原位，挡板14与弧形面相对应，两个挡板14相互靠近的一端嵌设有辊筒17，当横板13进入到条形槽内的过程中，挡板14端部与横板13接触的位置处通过辊筒17的设置，能降低挡板14与横板13的摩擦，提高使用寿命；
34.电控气缸12可在水位下降后，通过控制电控气缸12，电控气缸12通过横板13将安装座1143拉动上升，使无锁按钮开关115与弯杆113分离，无锁按钮开关115不再被挤压，从而使电磁铁112断电，在安装座1143处的部件的自身重力的作用下而自动下降回到原位。
35.图5中，顶盘9底部设置有固定板15，挡板14表面开设有楔形槽16，楔形槽16的深度逐渐向挡板14顶部中心处变大，固定板15与楔形槽16的最高处对齐。
36.在电控气缸12带动横板13上升时，横板13带安装座1143上升，当安装座1143顶部的挡板14与固定板15接触后，固定板15会与楔形槽16顶部槽面接触，挡板14继续上升时，在固定板15的阻挡下，两个挡板14被推动相互远离，从而解除对横板13的阻挡，安装座1143受重力作用而下移回到原位，从而可保证下次水位上升时的正常使用。
37.图1-3中，保护盒8底部设置有保护罩21，保护罩21内壁底部边缘处设置有硅胶圈22，保护罩21可对安装板1顶部的传感器进行保护，在水位过高而淹没时，对其起到保护作用，硅胶圈22能够增加保护罩21与安装盒4上表面的密封效果。
38.工作原理：在进行工作时，将顶盘9采用螺栓固定的方式固定在城市地下空间的顶部，随后通过传感器组合单元5对城市地下空间进行环境安全监测，当城市地下空间涨水时，在浮球2的作用下，安装座1143和其内侧的所有部件上升，并带动支撑杆6顶部的安装盘7上升，此时可持续对水流等项目进行监测；
39.而当水位过高，安装盘7顶部的弯杆113挤压无锁按钮开关115时，无锁按钮开关115触发与其电性连接的电磁铁112，电磁铁112通电后产生磁性，对铁质板111产生磁性，吸附安装座1143处的部件上升，从底部的水中脱离，并且此时无锁按钮开关115被挤压而推动安装座1143上升，安装座1143带动滑块上升并将偏转板1141推动偏转，电控气缸12底部的横板13推动挡板14横移，直至横板13完全进入到条形槽内以后，回位弹簧18推动挡板14回到原位，对横板13进行阻挡；
40.而当水位下降后，可通过控制电控气缸12，电控气缸12通过横板13将安装座1143拉动上升，使无锁按钮开关115与弯杆113分离，无锁按钮开关115不再被挤压，从而使电磁铁112断电，在安装座1143处的部件的自身重力的作用下而自动下降回到原位，其表面的杂质和水分受到惯性的作用而落在地面上。
41.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

技术特征：
1.一种城市地下空间地质环境安全监测设备，包括安装板(1)，安装板(1)边缘处设置有浮球(2)，安装板(1)底部设置有防护围栏(3)，安装板(1)内部固定安装有安装盒(4)，安装盒(4)内壁顶端中心位置和内部安装有传感器组合单元(5)；传感器组合单元(5)中包含流速传感器、ph传感器、空气检测仪、湿度传感器和温度传感器，安装盒(4)上方设置有支撑杆(6)，支撑杆(6)顶部设置有安装盘(7)，支撑杆(6)外侧设置有保护盒(8)，保护盒(8)顶部设置有顶盘(9)，顶盘(9)与保护盒(8)之间设置有固定杆(10)，其特征在于，安装盒(4)顶部和顶盘(9)底部安装有相匹配的自动吸附组件(11)。2.根据权利要求1的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，自动吸附组件(11)包括安装在安装盘(7)顶部的铁质板(111)和安装在顶盘(9)底部的电磁铁(112)，铁质板(111)边缘处设置有弯杆(113)，顶盘(9)底部还安装有伸缩组件(114)，伸缩组件(114)底部设置有无锁按钮开关(115)，弯杆(113)与无锁按钮开关(115)对应。3.根据权利要求2的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，伸缩组件(114)包括两个铰接在顶盘(9)底部的偏转板(1141)，偏转板(1141)前后分布，铰接处设置有扭簧，两个偏转板(1141)相对的一面上设置有滑动块(1142)，两个滑动块(1142)之间铰接有安装座(1143)，安装座(1143)底部与无锁按钮开关(115)连接。4.根据权利要求3的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，顶盘(9)底部设置有电控气缸(12)，电控气缸(12)底部设置有横板(13)，横板(13)底面的两个端部处均为弧形面，安装座(1143)顶部开设有条形槽，条形槽表面滑动连接有横向设置的挡板(14)，挡板(14)与弧形面相对应。5.根据权利要求4的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，顶盘(9)底部设置有固定板(15)，挡板(14)表面开设有楔形槽(16)，楔形槽(16)的深度逐渐向挡板(14)顶部中心处变大，固定板(15)与楔形槽(16)的最高处对齐。6.根据权利要求4的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，两个挡板(14)相互靠近的一端嵌设有辊筒(17)，挡板(14)靠近相邻的偏转板(1141)的一端设置有回位弹簧(18)。7.根据权利要求1的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，安装盘(7)表面开设有多个螺栓孔。8.根据权利要求1的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，保护盒(8)圆周外壁上呈均匀分布固定安装有滑动扣(19)，每个滑动扣(19)上滑动安装有滑动导杆(20)，每个滑动导杆(20)末端与安装盒(4)之间通过螺丝连接。9.根据权利要求8的城市地下空间地质环境安全监测设备，其特征在于，保护盒(8)底部设置有保护罩(21)，保护罩(21)内壁底部边缘处设置有硅胶圈(22)。

技术总结
本发明涉及地下环境监测技术领域，公开了一种城市地下空间地质环境安全监测设备，包括安装板，安装板边缘处设置有浮球，安装板底部设置有防护围栏，安装板内部固定安装有安装盒，安装盒内壁顶端中心位置和内部安装有传感器组合单元；传感器组合单元中包含流速传感器、PH传感器、空气检测仪、湿度传感器和温度传感器。通过自动吸附组件的设置，在水位到达一定的高度后，能够自动吸附上升，带动传感器组合单元快速脱离水体，在水位下降后，自动吸附组件断电后，安装座处的部件受自身重力向下移动时，在惯性力的作用下，能够使堵塞的杂质和水分脱离，保证下次的正常工作。保证下次的正常工作。保证下次的正常工作。


技术研发人员：曹立雪 余宏波 邢同菊 刘雁冰 尹政 王建收 纪菲 郝红伟 李岩铭
受保护的技术使用者：青岛地质工程勘察院（青岛地质勘查开发局）
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/25