一种水土保持在线监测装置及监测方法
技术领域
本申请涉及水土保持监测技术的领域，尤其是涉及一种水土保持在线监测装置及监测方法。
背景技术
目前水土保持监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、观测和分析工作，通过水土保持监测，摸清水土流失类型、强度与分布特征、危害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势，对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义。
现有的，如中国专利文献公告号为CN107340019B，专利名称为一种水土保持在线监测装置及监测方法，包括主杆、测钎传感器及土壤水分传感器；主杆上安装有雨量传感器、风速传感器、视频监控模块、太阳能模块、风向传感器、温湿度传感器、天线模块和数据采集发送电路模块；所述测钎传感器、土壤水分传感器、雨量传感器、风速传感器、视频监控模块、太阳能模块、风向传感器、温湿度传感器的输出端均连接数据采集发送电路模块；数据采集发送电路模块连接天线模块；其中视频监控模块为摄像头；摄像头的头部设有透光的半球形玻璃。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有摄像头长时间使用后，表面附着灰尘而影响拍摄效果的缺陷。
发明内容
为了提高摄像头的摄像效果，本申请提供一种水土保持在线监测装置及监测方法。
第一方面，本申请提供的一种水土保持在线监测装置，采用如下的技术方案：
一种水土保持在线监测装置，包括立柱、设于立柱顶部的横杆和设于横杆朝竖直向下延伸的摄像头，所述立柱位于横杆正下方的位置设有安装杆，所述安装杆内滑动安装有连接杆，所述立杆内设有用于驱动连接杆远离立柱一端滑动出安装杆且移动至摄像头正下方的第一驱动组件；所述连接杆移动至摄像头正下方的一端设有用于擦拭摄像头的头部玻璃的擦拭机构；所述横杆设有用于对摄像头的头部喷水的喷洒组件
通过采用上述技术方案，当摄像头使用一段时间后，通过第一驱动组件驱动连接杆滑出安装杆并移动至摄像头的正下方，然后通过喷洒组件对摄像头的头部进行喷水，接着通过设置在连接杆的擦拭机构对摄像头的头部玻璃进行擦拭，擦拭完毕后再通过第一驱动组件驱动连接杆重新回到安装杆内，从而完成了对摄像头的头部玻璃进行清洁，提高摄像效果；并且在不进行清洁时，连接杆保持在安装杆内，降低对摄像头的摄像效果。
优选的，所述连接杆远离立柱的一端设有沿竖直方向延伸的安装槽，所述擦拭机构包括：滑动安装于安装槽内的安装座、设于安装座靠近摄像头一侧且适配于摄像头的头部玻璃外弧面的弧形板、设于安装座的第二驱动组件、设于连接杆且用于驱动安装座滑动的第三驱动组件；所述第二驱动组件用于驱动弧形板内弧面抵接于和相对滑动于摄像头的头部玻璃外弧面；所述弧形板的内弧面设有毛刷。
通过采用上述技术方案，当连接杆远离立柱的一端滑动至摄像头正下方的位置时，通过第三驱动组件驱动安装座朝竖直向上移动直至弧形板的伸出安装槽外，然后再通过第二驱动组件驱动弧形板的内弧面抵接在摄像头的头部玻璃外弧面，即使毛刷抵接在摄像头的头部玻璃，并且驱动弧形板与摄像头的头部玻璃相对滑动，从而完成对摄像头的头部玻璃进行清洗。
优选的，所述弧形板设置有一对，两所述弧形板的内弧面相对设置，两所述弧形板拼接形成与摄像头的头部玻璃外弧面相适配的内腔。
通过采用上述技术方案，通过将弧形板设置有一对，从而使得对摄像头的头部玻璃清洁更加充分。
优选的，所述第二驱动组件包括：转动安装于安装座靠近摄像头一侧的支撑板、转动安装于支撑板的第一转动杆、转动安装于支撑杆的第二转动杆、用于驱动所述第一转动杆转动的第一驱动件、用于驱动所述第二转动杆转动的第二驱动件和用于驱动所述支撑板转动的第三驱动件；所述第一转动杆的转轴与第二转动杆的转轴位于同一直线，所述第一转动杆和第二转动杆位于摄像头的最低端正下方；两所述弧形板的同一端分别固定于第一转动杆和第二转动杆。
通过采用上述技术方案，当安装座通过第三驱动组件驱动至摄像头的头部玻璃进入两块弧形板形成的内腔范围时，同时启动第一驱动件和第二驱动件驱动第一转动杆和第二转动杆朝相反的方向转动，从而带动两块弧形板朝相互靠近的方向移动，直至弧形板内弧面设置的刷毛与摄像头的头部玻璃相抵接；接着通过启动第三驱动件驱动支撑板转动从而带动弧形板的内弧面与摄像头的头部玻璃之间相互滑动，达到一个清洁的目的；通过将第一转动杆和第二转动杆均位于摄像头的最低端正下方，从而保证两个弧形板的内弧面抵接在摄像头的头部玻璃面积最大化。
优选的，所述第三驱动组件包括：设于安装座相对两侧的齿条、转动安装于安装槽且与齿条相啮合的齿轮和用于驱动所述齿轮朝相同方向转动的第四驱动件。
通过采用上述技术方案，当需要驱动安装座在安装槽内滑动时，可通过启动第四驱动件驱动齿轮朝相同的方向转动，从而驱动齿条带动安装座在安装槽内滑动，该结构简便，实用性高。
优选的，所述第一驱动组件包括：转动安装于安装杆内且沿安装杆的长度方向延伸的丝杆、螺纹配合安装于丝杆的滑移座和驱动所述丝杆转动的第五驱动件，所述连接杆安装于滑移座。
通过采用上述技术方案，当需要驱动连接杆在安装杆内滑动时，可通过启动第五驱动件，驱动丝杆转动，从而通过螺纹安装在丝杆的滑移座在安装杆内滑动即可。
优选的，所述安装杆远离立柱的一端开口处设有限位环，所述连接杆穿设于限位环的内圈。
通过采用上述技术方案，通过设置有限位环，从而使得连接杆在安装杆内滑动更加顺畅，且使得连接杆延伸处安装杆外后更加稳定。
优选的，所述横杆的底部且位于摄像头的相对两侧均设有容纳槽，所述容纳槽内均设置所述喷洒组件，所述喷洒组件包括：滑动安装于容纳槽内的安装块、设于安装块朝向容纳槽的槽口一侧且用于对摄像头的头部玻璃进行喷水的喷头和用于驱动所述安装块滑动的第六驱动件，所述立柱设有用于对喷头进行供水的供水件。
通过采用上述技术方案，在擦拭机构对摄像头的头部玻璃进行擦拭之前，先通过启动第六驱动件，驱动安装块在容纳槽内滑动，使得喷头滑出容纳槽，然后通过供水件对喷头进行供水，从而达到对摄像头的头部玻璃进行喷水，进而使得擦拭效果更好。
优选的，所述供水件包括：设于立柱的储水箱和连接于储水箱的输水管，所述储水箱内设有水泵，所述输水管的一端连接于水泵的出水口、另一端与喷嘴的进水口连接。
通过采用上述技术方案，当需要对喷头进行供水时，可通过启动水泵，将储水箱内的水抽出，并且通过输水管将水输送至喷头。
第二方面，本申请提供一种水土保持监测方法，采用如下的技术方案：
一种水土保持监测方法，基于所述的一种水土保持在线监测装置，包括如下步骤：
步骤一：启动第六驱动件，当喷头的喷嘴对准摄像头的头部玻璃的后，启动水泵；
步骤二：启动第五驱动件，当连接杆远离立柱的一端移动至摄像头正下方的位置时，停止第五驱动件；
步骤三：启动第四驱动件，当第一转动杆和第二转动杆移动至靠近摄像头的头部玻璃最低端时，停止第四驱动件；
步骤四：同时启动第一驱动件和第二驱动件，当两块弧形板内弧面的毛刷抵接于摄像头的头部玻璃外侧壁时，同时停止第一驱动件和第二驱动件；
步骤五：启动第三驱动件，支撑板转动1min-2min后，停止第三驱动件；
步骤六：同时启动第一驱动件和第二驱动件，当两块弧形板的毛刷离开摄像头的头部玻璃外侧壁时，同时停止第一驱动件和第二驱动件；
步骤七：启动第四驱动件，当两块弧形板均进入安装槽内时，停止第四驱动件；
步骤八：启动第五驱动件，当连接杆设有安装槽的一端进入安装杆内时，停止第五驱动件。
通过采用上述技术方案，通过该操作步骤即可达到对摄像头的头部玻璃的清洁，并且在进行清洁完毕后，两块弧形板均可进入到安装槽内，并且随连接杆一同滑入安装杆内，从而不仅能提高摄像头的摄像效果，而且能避免弧形板的毛刷暴露在外界而污染。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.当摄像头使用一段时间后，通过第一驱动组件驱动连接杆滑出安装杆并移动至摄像头的正下方，然后通过喷洒组件对摄像头的头部进行喷水，接着通过设置在连接杆的擦拭机构对摄像头的头部玻璃进行擦拭，擦拭完毕后再通过第一驱动组件驱动连接杆重新回到安装杆内，从而完成了对摄像头的头部玻璃进行清洁，提高摄像效果；并且在不进行清洁时，连接杆保持在安装杆内，降低对摄像头的摄像效果；
2.通过该操作步骤即可达到对摄像头的头部玻璃的清洁，并且在进行清洁完毕后，两块弧形板均可进入到安装槽内，并且随连接杆一同滑入安装杆内，从而不仅能提高摄像头的摄像效果，而且能避免弧形板的毛刷暴露在外界而污染。
附图说明
图1是本申请发明的整体结构示意图。
图2是本申请发明的整体结构剖视图。
图3是图2中A的局部放大图。
图4是图2中B的局部放大图。
图5是本申请发明的弧形板安装结构示意图。
附图标记说明：1、立柱；11、储水箱；12、输水管；13、水泵；2、横杆；21、容纳槽；22、安装块；23、喷头；24、第六驱动件；3、摄像头；4、安装杆；41、适配槽；42、丝杆；43、滑移座；44、第五驱动件；45、限位环；46、挡水板；5、连接杆；51、安装槽；511、齿轮；512、第四驱动件；52、安装座；521、齿条；522、第三驱动件；53、支撑板；531、第一转动杆；532、第二转动杆；533、第一驱动件；534、第二驱动件；54、弧形板；541、毛刷。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种水土保持在线监测装置。参照图1，监测装置包括立柱1、横杆2、摄像头3和安装杆4，立柱1朝竖直方向延伸，横杆2的一端固定安装在立柱1靠近顶部的外侧壁、另一端朝水平方向延伸，摄像头3固定安装在横杆2远离立柱1一端的底部，摄像头3朝竖直向下延伸，摄像头3的型号为SD-04 球形网络摄像头；安装杆4与横杆2相互平行设置，安装杆4的一端固定安装在立柱1、另一端朝靠近摄像头3的方向延伸。
参照图1和图2，横杆2的底部且位于摄像头3在水平方向上的相对两侧位置均设有容纳槽21，容纳槽21朝竖直向上延伸，容纳槽21内均设有喷洒组件。
喷洒组件包括安装块22、喷头23和第六驱动件24，安装块22朝容纳槽21的延伸方向滑动安装在容纳槽21，喷头23固定安装在安装块22远离容纳槽21的槽底一侧，喷头23的喷嘴朝向摄像头3的头部；第六驱动件24包括气缸，第六驱动件24固定安装在容纳槽21的槽底，第六驱动件24的活塞朝竖直方向伸缩，第六驱动件24的活塞固定安装在安装块22远离喷头23的一侧；从而可通过第六驱动件24驱动喷头23伸出容纳槽21朝向摄像头3的头部方向喷水。
立柱1的底部安装有供水件，供水件包括储水箱11和输水管12，储水箱11固定安装在立柱1，储水箱11内固定安装有水泵13，输水管12的一端与水泵13的出水口连通、另一端延伸出储水箱11且与喷头23的进水口连通，从而可对喷头23进行供水。
参照图2和图3，安装杆4远离立柱1的一端设有适配槽41，适配槽41沿安装杆4的长度方向延伸，适配槽41内滑动安装有连接杆5，连接杆5的长度与适配槽41的延伸长度相等，连接杆5的滑动方向与适配槽41的延伸方向一致，适配槽41内安装有用于驱动连接杆5在适配槽41内滑动的第一驱动组件。
第一驱动组件包括丝杆42、滑移座43和第五驱动件44，丝杆42转动安装在适配槽41内的底部，丝杆42的延伸方向与适配槽41的延伸方向一致，滑移座43螺纹安装在丝杆42，连接杆5的底部且靠近立柱1的一端固定安装在滑移座43；第五驱动件44为电机，第五驱动件44固定安装在适配槽41靠近立柱1的一端，第五驱动件44的输出轴与丝杆42的端部固定连接；当连接柱完全位于适配槽41内时，滑移块至丝杆42远离立柱1一端的距离大于连接柱远离立柱1一端至摄像头3正下方的距离；从而可带动连接杆5在适配槽41内滑动；并且可驱动连接杆5远离立柱1的一端滑动至摄像头3的正下方。
适配槽41的槽口处固定有限位环45，连接杆5远离适配槽41的槽底一端穿设于限位环45，从而使得连接杆5滑出适配槽41后，连接杆5更加稳定。
安装杆4远离立柱1的一端且靠近横杆2的一侧设有挡水板46，挡水板46自靠近立柱1的位置朝与适配槽41的槽口正对的位置向下倾斜，从而可起到挡雨的作用，减少雨水进入适配槽41内。
参照图2和图4，连接杆5远离立柱1的一端设有安装槽51，安装槽51朝竖直方向延伸，安装槽51内安装有擦拭机构，擦拭机构包括安装座52、弧形板54、第二驱动组件和第三驱动组件。
参照图3和图5，安装座52滑动安装在安装槽51内，安装座52的滑动方向与安装槽51的延伸方向一致，第三驱动组件包括两条齿条521、两个齿轮511和两个第四驱动件512，两条齿条521分别固定安装在安装座52的相对两侧，齿条521朝竖直方向延伸，两个齿轮511分别转动安装在安装槽51靠近齿条521的位置，齿条521与齿轮511相啮合；第四驱动件512为电机，第四驱动件512固定安装在安装槽51内，第四驱动件512的输出轴与齿轮511的转轴固定连接；从而当第四驱动件512驱动两个齿轮511朝相同方向转动使，即可驱动安装座52在安装槽51内朝竖直方向滑动。
第二驱动组件包括支撑板53、第一转动杆531、第二转动杆532、第一驱动件533、第二驱动件534和第三驱动件522，第三驱动件522为电机，第三驱动件522固定安装在安装座52，第三驱动件522的输出轴朝竖直向上延伸出安装座52，支撑板53与第三驱动件522的输出轴固定连接。
第一转动杆531和第二转动杆532均转动安装在支撑板53远离安装座52的一侧，第一转动杆531和第二转动杆532均朝水平方向延伸，第一转动杆531的转轴和第二转动杆532的转轴位于同一条直线上，第一转动杆531和第二转动杆532相互靠近的一端通过轴承转动连接，第一转动杆531和第二转动杆532均位于摄像头3的头部玻璃最底端的正下方；第一驱动件533和第二驱动件534均为电机，第一驱动件533和第二驱动件534均固定安装在安装座52，第一驱动件533的输出轴与第一转动杆531远离第二转动杆532的一端固定连接，第二驱动件534的输出轴与第二转动杆532远离第一转动杆531的一端固定连接；从而当启动第一驱动件533和第二驱动件534，是第一驱动件533的输出轴和第二驱动件534的输出轴朝相反方向转动，即可使第一转动杆531的转动方向和第二转动杆532的转动方向相反。
弧形板54设置有两块，两块弧形板54的形状一致，两块弧形板54的内弧面相对设置，两块弧形板54均为四分之一个的球形，两块弧形板54拼接后形成与摄像头3的头部玻璃外侧壁相匹配的内腔，两块弧形板54的内弧面均固定有毛刷541，两块弧形板54靠近支撑板53的一端分别固定安装在第一转动杆531和第二转动杆532；从而使得安装座52移动至第一转动杆531和第二转动杆532靠近摄像头3的头部玻璃的位置时，驱动第一转动杆531和第二转动杆532朝相反的方向转动，进而使得两块弧形板54包裹在摄像头3的头部玻璃，并使弧形板54内的毛刷541抵接在摄像头3的头部玻璃。
进一步的，当弧形板54内弧面的毛刷541抵接在摄像头3的头部玻璃内侧壁时，启动第三驱动件522，即可使得毛刷541与摄像头3的头部玻璃外侧壁进行相对运动。
本申请实施例还公开一种水土保持监测方法。监测方法包括如下步骤：
S1：启动第六驱动件24，当喷头23的喷嘴对准摄像头3的头部玻璃的后，启动水泵13；喷水完毕后启动第六驱动件24驱动喷头23缩回到容纳槽21内；
S2：启动第五驱动件44，通过丝杆42的转动驱动滑移块朝适配槽41的延伸方向滑动，当连接杆5远离立柱1的一端移动至摄像头3正下方的位置时，停止第五驱动件44；
S3：启动第四驱动件512，当第一转动杆531和第二转动杆532移动至靠近摄像头3的头部玻璃最低端时，停止第四驱动件512；
S4：同时启动第一驱动件533和第二驱动件534，当两块弧形板54内弧面的毛刷541抵接于摄像头3的头部玻璃外侧壁时，同时停止第一驱动件533和第二驱动件534；
S5：启动第三驱动件522，支撑板53转动1.5min后，停止第三驱动件522；
S6：同时启动第一驱动件533和第二驱动件534，当两块弧形板54的毛刷541离开摄像头3的头部玻璃外侧壁时，同时停止第一驱动件533和第二驱动件534；
S7：启动第四驱动件512，当两块弧形板54均进入安装槽51内时，停止第四驱动件512；
S8：启动第五驱动件44，当连接杆5设有安装槽51的一端进入安装杆4内时，停止第五驱动件44。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
