地质环境监测方法与流程

1.本发明涉及地质环境监测技术领域，具体为一种地质环境监测方法。


背景技术：

2.地质环境：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；而为了对地质环境监测，就会使用到监测方法，现有的对土壤深处水分含量测量时，大多是通过人工挖开深层的土壤后测量，该过程费时费力，测量效率低下。
3.如专利号cn202120083121.2公开的一种矿山地质环境监测方法，包括顶板，所述顶板顶部右侧固定连接有控制器，所述顶板底部左侧固定连接有第一支撑板，所述顶板底部右侧固定连接有第二支撑板，所述顶板左侧顶部固定连接有水质砂石监测器，所述第一支撑板左侧中心固定连接有收纳袋，所述第二支撑板底部固定连接有减震器，所述减震器底部固定连接有万向轮，所述顶板顶部设置有取样机构。该矿山地质环境监测方法，采用取样电机带动转杆旋转，转杆的外壁固定连接有螺旋叶片，且转杆的底端为针尖状，可以更快的对矿山钻孔，使矿山内的泥土经过螺旋叶片输送至地面，由工作人员对矿山内的泥土监测，监测效率高，效果好；
4.但是存在以下的问题：在取样的过程中，转杆和螺旋叶片只能将深层的土壤带至地表，工作人员在收集土壤样本时，容易将表层土壤与深层土壤样本掺杂在一起放进取样箱，在检测时，由于掺杂表层土壤，所以就会造成监测结果不准确，操作繁琐。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种地质环境监测方法，具有自动取样、收集桶自动伸出和避免取样土壤掉落取样桶的功能。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质环境监测方法，其特征在于包括以下步骤：
7.s1：设计一款监测装置；
8.s2、将步骤s1中设计的监测装置移动到指定监测位置处；
9.s2：操作监测装置的控制器(31)，使驱动电机(21)和控制按钮(512)接通电源，驱动电机(21)的电机轴带动十字形联轴器(210)旋转，从而带动螺旋钻头(8)旋转；同时，旋转的十字形联轴器(210)带动旋转轮盘(29)、固定圆杆(23)和偏心轮(27)旋转，偏心轮(27)推动滑动支撑横梁(24)在两个支撑导杆(26)外壁上下滑动，从而带动旋转的螺旋钻头(8)在防护筒(6)内上下移动，使螺旋钻头(8)完成钻土取样，并且取样的土壤通过电磁阀(71)和出料管(7)排放到收集桶(53)内；
10.s3：土壤进入收集桶(53)内后下压托盘(525)，使托盘(525)在通孔套座(523)内向
下滑动；当固定插柱(524)与上侧固定圆柱(518)接触时，推动两个固定圆柱(518)、防脱支撑板(514)、锥形插柱(515)向下移动，当下侧的固定圆柱(518)与控制按钮(512)接触按压控制按钮(512)时，切断电磁阀(71)电源，电磁阀(71)停止工作；同时，锥形插柱(515)上表面与固定底座(511)上表面平齐，使防脱槽(513)与两个锥形插柱(515)分离，此时第三弹簧(521)伸长，推动通孔套座(523)和收集桶(53)在两个圆柱滑轨(527)外壁朝外滑动，方便取出装有土壤的收集桶(53)；
11.s4：工作人员取出装有土壤的收集桶(53)，然后通过检测仪器对收集桶(53)内土壤检测操作，得出检测数据，随后通过分析数据得出监测结论。
12.在本案中，所述地质环境监测装置的收集底座(5)中间贯穿连接防护筒(6)，防护筒(6)上端有锥形防护罩(61)，所述防护筒(6)一侧外壁设有出料管(7)，所述出料管(7)上的电磁阀(71)与防护筒(6)螺纹连接；所述收集底座(5)上表面靠近防护筒(6)另一侧设有蓄电池(3)，所述收集底座(5)上表面四角设有支撑杆(9)，四个所述支撑杆(9)上端设有上支撑板(1)；所述收集底座(5)和上支撑板(1)之间设有驱动机构(2)，所述驱动机构(2)顶部驱动连接有螺旋钻头(8)，且螺旋钻头(8)底部伸入防护筒(6)内。
13.在本案中，所述收集底座(5)包括卡柱式底座(51)、伸缩式套座(52)和收集桶(53)，所述卡柱式底座(51)上表面靠近防护筒(6)一侧设有伸缩式套座(52)，且伸缩式套座(52)位于出料管(7)的出料口下方；所述伸缩式套座(52)上侧套接有收集桶(53)；
14.所述卡柱式底座(51)包括固定底座(511)，所述固定底座(511)中间开设有固定通孔(517)，且固定通孔(517)与防护筒(6)焊接，所述固定底座(511)一侧开设有防脱槽(513)；所述防脱槽(513)底部中间设有控制按钮(512)，且控制按钮(512)与电磁阀(71)电性连接，所述防脱槽(513)底部两侧设有第二弹簧(516)，所述第二弹簧(516)上端设有防脱支撑板(514)，且防脱支撑板(514)位于防脱槽(513)内；所述防脱支撑板(514)上下两端中间固定连接有固定圆柱(518)，且上侧的固定圆柱(518)贯穿固定底座(511)，所述防脱支撑板(514)上表面两侧设有锥形插柱(515)，且两个锥形插柱(515)贯穿固定底座(511)。
15.在本案中，所述滑动支撑横梁(24)中部上表面设有电机安装架(28)，所述电机安装架(28)上表面安装有驱动电机(21)，且驱动电机(21)的电机轴贯穿电机安装架(28)；所述驱动电机(21)的电机轴通过十字形联轴器(210)与螺旋钻头(8)连接，且十字形联轴器(210)位于电机安装架(28)内，所述滑动支撑横梁(24)上表面靠近电机安装架(28)两侧设有支撑座(22)；两个所述支撑座(22)上侧转动套接有固定圆杆(23)，且固定圆杆(23)的两端贯穿支撑座(22)，两个所述固定圆杆(23)外壁靠近十字形联轴器(210)一侧套接有旋转轮盘(29)，且旋转轮盘(29)与十字形联轴器(210)的上表面贴合；两个所述固定圆杆(23)另一侧外壁套接有偏心轮(27)，且偏心轮(27)与滑动支撑横梁(24)的上表面贴，所述滑动支撑横梁(24)靠近偏心轮(27)另一侧滑动套接有支撑导杆(26)，且支撑导杆(26)两端分别于上支撑板(1)和收集底座(5)焊接；两个所述支撑导杆(26)下侧外壁套接有伸缩弹簧(25)，且伸缩弹簧(25)位于滑动支撑横梁(24)和收集底座(5)之间。
16.在本案中，所述防护筒(6)的制作材料为304不锈钢，所述防护筒(6)的高度为五十厘米，且防护筒(6)底部与收集底座(5)下表面之间的距离为五厘米；所述防护筒(6)的厚度设有一厘米，所述防护筒(6)上侧开设有螺纹排料口，且螺纹排料口与电磁阀(71)螺纹连接。
17.在本案中，所述螺旋钻头(8)的制作材料为304不锈钢，所述螺旋钻头(8)的长度为一米，所述螺旋钻头(8)旋转时的直径为十五厘米，所述螺旋钻头(8)底部为圆锥结构，所述螺旋钻头(8)的螺旋片的厚度为五毫米。
18.在本案中，所述支撑杆(9)的形状结构为方柱结构，所述支撑杆(9)的高度为一百三十厘米，所述上支撑板(1)的厚度为十厘米，所述上支撑板(1)比收集底座(5)长十厘米，所述把手(10)的高度为十厘米，所述把手(10)的直径为两厘米。
19.有益效果如下：
20.1、本监测方法通过驱动电机带动偏心轮旋转，使滑动支撑横梁在支撑导杆外壁上下滑动，从而带动螺旋钻头在防护筒内上下移动，同时，通过驱动电机带动螺旋钻头旋转，使螺旋钻头钻土取样，并且在取样的过程中，通过锥形防护罩，避免取样的土壤掉落至收集桶内，使收集桶收集的土壤层次分明，提高监测结果的准确性。
21.2、本监测方法收集土壤样本的过程中，随着收集桶的重量增加，托盘和固定圆柱就会向下移动，当固定圆柱与上侧的固定圆柱接触时，就会推动防脱支撑板、锥形插柱和下侧的固定圆柱向下移动，在下侧的固定圆柱按压控制按钮时，就会切断电磁阀的电源，电磁阀闭合，出料管不会排放土壤样本，同时锥形插柱就会与通孔套座分离，第三弹簧就会朝外推动防脱槽和收集桶，方便工作人员取出收集桶，方便操作。
附图说明
22.图1为本发明所采用监测装置的结构示意图；
23.图2为本发明所采用监测装置的右视局部剖视图；
24.图3为图2的a部分放大示意图；
25.图4为本发明所采用监测装置的驱动机构、收集底座、螺旋钻头、蓄电池和出料管的组装示意图；
26.图5为本发明所采用监测装置的驱动机构结构示意图；
27.图6为图5的b部分放大示意图；
28.图7为本发明所采用监测装置的伸缩式套座的结构示意图；
29.图8为本发明所采用监测装置的卡柱式底座的机构示意图。
30.图中：1、上支撑板；2、驱动机构；21、驱动电机；22、支撑座；23、固定圆杆；24、滑动支撑横梁；25、伸缩弹簧；26、支撑导杆；27、偏心轮；28、电机安装架；29、旋转轮盘；210、十字形联轴器；3、蓄电池；31、控制器；4、锁式万向轮；5、收集底座；51、卡柱式底座；511、固定底座；512、控制按钮；513、防脱槽；514、防脱支撑板；515、锥形插柱；516、第二弹簧；517、固定通孔；518、固定圆柱；52、伸缩式套座；521、第三弹簧；522、第四弹簧；523、通孔套座；524、固定插柱；525、托盘；526、固定支撑块；527、圆柱滑轨；528、通孔滑块；53、收集桶；6、防护筒；61、锥形防护罩；7、出料管；71、电磁阀；8、螺旋钻头；9、支撑杆；10、把手。
具体实施方式
31.下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案清楚、完整地描述。
32.一种地质环境监测方法，其特征在于包括以下步骤：
33.s1：设计一款监测装置；
34.请参阅图1至图8，监测装置包括收集底座5，收集底座5下端四角设有锁式万向轮4，收集底座5中间贯穿连接有防护筒6，防护筒6上端有锥形防护罩61。防护筒6一侧外壁设有出料管7，出料管7的电磁阀71与防护筒6螺纹连接。收集底座5上表面靠近防护筒6另一侧设有蓄电池3，蓄电池3还包括安装在其前端的控制器31。收集底座5上表面四角设有支撑杆9，四个支撑杆9上端设有上支撑板1，上支撑板1上表面两侧设有把手10，收集底座5和上支撑板1之间设有驱动机构2，驱动机构2顶部驱动连接有螺旋钻头8，且螺旋钻头8底部伸入防护筒6内。
35.如图1所示，防护筒6的制作材料为304不锈钢，防护筒6的高度为五十厘米，且防护筒6底部与收集底座5下表面之间的距离为五厘米，防护筒6的厚度设有一厘米，防护筒6上侧开设有螺纹排料口，且螺纹排料口与电磁阀71螺纹连接，通过防护筒6，可以更好地对土壤样本防护工作和排放工作，同时通过防护筒6上的锥形防护罩61，避免土壤样本掉落至收集桶53的内，从而就可以提高监测结果的准确性。
36.如图1所示，螺旋钻头8的制作材料为304不锈钢，螺旋钻头8的长度为一米，螺旋钻头8旋转时的直径为十五厘米，螺旋钻头8底部为圆锥结构，螺旋钻头8的螺旋片的厚度为五毫米，通过螺旋钻头8，可以更好地取样工作。
37.本实施例中，如图1所示，支撑杆9的形状结构为方柱结构，支撑杆9的高度为一百三十厘米，通过支撑杆9，可以更好地支撑工作，上支撑板1的厚度为十厘米，上支撑板1比收集底座5长十厘米，通过上支撑板1，可以更好地防护工作，把手10的高度为十厘米，把手10的直径为两厘米，通过把手10，可以推动操作，使锁式万向轮4旋转，移动到指定监测位置。
38.本实施例中，如图4、图5和图6所示，驱动机构2包括滑动支撑横梁24，且螺旋钻头8的顶部贯穿滑动支撑横梁24，滑动支撑横梁24中部上表面设有电机安装架28，电机安装架28上表面安装有驱动电机21，且驱动电机21的电机轴贯穿电机安装架28。驱动电机21的电机轴通过十字形联轴器210与螺旋钻头8连接，且十字形联轴器210位于电机安装架28内，滑动支撑横梁24上表面靠近电机安装架28两侧设有支撑座22。两个支撑座22上侧转动套接有固定圆杆23，且固定圆杆23的两端贯穿支撑座22。两个固定圆杆23外壁靠近十字形联轴器210一侧套接有旋转轮盘29，且旋转轮盘29与十字形联轴器210的上表面贴合，通过十字形联轴器210带动旋转轮盘29旋转，就会带动固定圆杆23和偏心轮27。
39.两个固定圆杆23另一侧外壁套接有偏心轮27，且偏心轮27与滑动支撑横梁24的上表面贴，通过偏心轮27的旋转，可以带动滑动支撑横梁24在两个支撑导杆26外壁滑动，从而带动螺旋钻头8上下移动。滑动支撑横梁24靠近偏心轮27另一侧滑动套接有支撑导杆26，且支撑导杆26两端分别于上支撑板1和收集底座5焊接，两个支撑导杆26下侧外壁套接有伸缩弹簧25，且伸缩弹簧25位于滑动支撑横梁24和收集底座5之间，通过伸缩弹簧25的伸缩，使滑动支撑横梁24始终与偏心轮27贴合，同时通过伸缩弹簧25，可以对滑动支撑横梁24支撑，避免滑动支撑横梁24发生脱落的现象。
40.如图1、3、4和7所示，收集底座5包括卡柱式底座51、伸缩式套座52和收集桶53，卡柱式底座51上表面靠近防护筒6一侧设有伸缩式套座52，且伸缩式套座52位于出料管7的出料口下方，伸缩式套座52上侧套接有收集桶53。
41.卡柱式底座51包括固定底座511，固定底座511中间开设有固定通孔517，且固定通
孔517与防护筒6焊接，固定底座511一侧开设有防脱槽513。防脱槽513底部中间设有控制按钮512，且控制按钮512与电磁阀71电性连接，通过控制按钮512，可以控制电磁阀71的开/合状态。
42.防脱槽513底部两侧设有第二弹簧516，通过第二弹簧516，可以更好地支撑工作，同时也为了进到缓冲的作用。第二弹簧516上端设有防脱支撑板514，且防脱支撑板514位于防脱槽513内。防脱支撑板514上下两端中间固定连接有固定圆柱518，且上侧的固定圆柱518贯穿固定底座511，通过固定圆柱518，可以带动防脱支撑板514上下移动，同时通过下侧固定圆柱518按压控制按钮512，使控制按钮512控制电磁阀71工作，防脱支撑板514上表面两侧设有锥形插柱515，且两个锥形插柱515贯穿固定底座511，通过两个锥形插柱515，可以对通孔套座523卡接固定。
43.本实施例中，如图3和图8所示，伸缩式套座52包括通孔套座523，且上侧的固定圆柱518插入通孔套座523底部，同时通孔套座523通过两个锥形插柱515卡接在固定底座511上表面。通孔套座523底部两侧设有第四弹簧522，通过第四弹簧522支撑托盘525，同时通过第四弹簧522的伸缩，可以对托盘525起到缓冲的作用，避免收集桶53的损坏以及内的土壤样本飞溅，两个第四弹簧522上端固定连接有托盘525，且托盘525位于通孔套座523内，通过托盘525托起收集桶53，托盘525下表面中间设有固定插柱524。固定插柱524位于上侧的固定圆柱518上方，通过固定插柱524推动上侧的固定圆柱518，就可以推动防脱支撑板514和锥形插柱515上下移动。通孔套座523左右两端设有通孔滑块528，两个通孔滑块528中间滑动套接有圆柱滑轨527，且圆柱滑轨527两端贯穿通孔滑块528，通过圆柱滑轨527对通孔套座523限位工作，避免通孔套座523发生偏移的现象。同时，通过圆柱滑轨527，方便通孔套座523滑动，两个圆柱滑轨527两端固定连接有固定支撑块526，且两个固定支撑块526位于通孔套座523前后两侧。后侧固定支撑块526与通孔套座523之间设有第三弹簧521，且第三弹簧521位于锥形插柱515上方，通过第三弹簧521的伸缩，可以带动通孔套座523在圆柱滑轨527外壁滑动，使通孔套座523和收集桶53伸出，方便工作人员取出收集桶53。
44.本实施例中，如图1、图3和图4所示，蓄电池3通过电线与控制器31电连接，控制器31通过数据线分别与驱动电机21和控制按钮512电性连接，蓄电池3外壁贴有绝缘防水膜，控制器31外壁贴有绝缘防水膜，通过蓄电池3，可以更好地提供电源，同时通过控制器31，更好地控制驱动电机21和控制按钮512工作。
45.s2、将步骤s1中设计的监测装置移动到指定监测位置处；
46.s2：操作监测装置的控制器31，使驱动电机21和控制按钮512接通电源，驱动电机21的电机轴带动十字形联轴器210旋转，从而带动螺旋钻头8旋转；同时，旋转的十字形联轴器210带动旋转轮盘29、固定圆杆23和偏心轮27旋转，偏心轮27推动滑动支撑横梁24在两个支撑导杆26外壁上下滑动，从而带动旋转的螺旋钻头8在防护筒6内上下移动，使螺旋钻头8完成钻土取样，并且取样的土壤通过电磁阀71和出料管7排放到收集桶53内；
47.s3：土壤进入收集桶53内后下压托盘525，使托盘525在通孔套座523内向下滑动；当固定插柱524与上侧固定圆柱518接触时，推动两个固定圆柱518、防脱支撑板514、锥形插柱515向下移动，当下侧的固定圆柱518与控制按钮512接触按压控制按钮512时，切断电磁阀71电源，电磁阀71停止工作；同时，锥形插柱515上表面与固定底座511上表面平齐，使防脱槽513与两个锥形插柱515分离，此时第三弹簧521伸长，推动通孔套座523和收集桶53在
两个圆柱滑轨527外壁朝外滑动，方便取出装有土壤的收集桶53；
48.s4：工作人员取出装有土壤的收集桶53，然后通过检测仪器对收集桶53内土壤检测操作，得出检测数据，随后通过分析数据得出监测结论，且得出监测结论的方法与现有技术相同，在此不做赘述。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的远离和宗旨的情况下可以对这些实施例多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。