一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置

摘要

本发明公开了一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置，涉及地质灾害监测设备技术领域。本发明包括外壳，所述外壳由壳一、壳二和壳三组成，所述壳二内部通过轴承座安装有转轴，所述壳二内部安装有驱动转轴转动的驱动件，所述壳三与壳二固定连通，所述壳三的一侧固定连通有进风框，所述进风框的一侧固定连通有汇集管，所述汇集管的自由端固定连通有呈竖直向的测量管，所述测量管的末端安装有管塞，所述壳一上安装有套设在测量管末端且端部延伸至壳一外部的排沙管，所述壳一内壁安装有驱动管塞与测量管末端分离或接触的启闭组件。本发明减少了监测装置的布置，一个本发明装置就可以顺利的完成监测工作，可以根据风向进行适应性的调整。

说明书

技术领域

本发明涉及地质灾害监测设备技术领域，具体涉及一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置。

背景技术

地质灾害是指在地球的发展演化过程中，由各种地质作用形成的灾害性地质事件。地质灾害在时间和空间上的分布变化规律，既受制于自然环境，又与人类活动有关，往往是人类与自然界相互作用的结果。在自然或者人为因素的作用下形成的地质灾害，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)，例如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化，土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。

荒漠化是由于干旱少雨、植被破坏、过度放牧、大风吹蚀、流水侵蚀、土壤盐渍化等因素造成的大片土壤生产力下降或丧失的自然(非自然)现象，荒漠化最终结果大多是沙漠化。但不同类型的地质灾害所使用的设备和应用环境等均各有差异，目前针对土地沙漠化的监测设备主要是通过监测沙通量来反映土壤风蚀风沙活动强度的，近地面风沙活动监测是土壤风蚀地面监测的主要内容，其主要是对风沙流进行监测，监测结果可为土壤风蚀检测和预报提供基础数据。

但是目前沙漠化沙尘含量监测装置在使用过程中存在缺陷，无法顺利的实现自动化收集沙尘并将测量后的沙子自动排出工作，且当风向存在变化时，装置无法适应风向的改变，在监测时往往需要多个监测装置配合使用才可以，应用性低，因此本发明提出一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置。

发明内容

本发明的目的在于：为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置，包括外壳，所述外壳由壳一、壳二和壳三组成，所述壳二内部通过轴承座安装有转轴，所述壳二内部安装有驱动转轴转动的驱动件，所述壳三与壳二固定连通，所述壳三的一侧固定连通有进风框，所述进风框的一侧固定连通有汇集管，所述汇集管的自由端固定连通有呈竖直向的测量管，所述测量管的末端安装有管塞，所述壳一上安装有套设在测量管末端且端部延伸至壳一外部的排沙管，所述壳一内壁安装有驱动管塞与测量管末端分离或接触的启闭组件，所述壳一内部安装有用于对测量管进行拍摄的摄像头，所述壳二的顶部固定有风向传感器，所述壳一内部安装有与驱动件、启闭组件、摄像头和风向传感器电性连接的控制器。

进一步地，所述驱动件包括安装在壳二内部的伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定套接有主动齿轮，所述转轴上固定套接有与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

进一步地，所述壳三安装有进风框的一侧通过轴承安装有转杆，所述转杆的端部固定有封堵进风框端部的盖板，所述壳三的内部安装有输出轴与转杆端部连接并与控制器电性连接的驱动电机。

进一步地，所述壳三内部安装有与控制器电性连接的风机，所述风机的出风口连通有管路，所述管路的自由端与盖板固定连通，所述壳三上构造有滤孔。

进一步地，所述进风框呈锥形且进风框的内径沿靠近壳三的方向逐渐递减，所述汇集管呈弯管结构且汇集管与测量管连接的一端内径沿靠近测量管的方向逐渐递减。

进一步地，所述排沙管包括穿插固定在壳一上的尾管，所述尾管的端部固定有套设在汇集管末端且呈锥罩型的头管。

进一步地，所述启闭组件包括安装在壳一内部的电动推杆，所述电动推杆的活塞杆安装有连杆，所述连杆贯穿头管并与管塞连接。

进一步地，所述壳一内部安装有与控制器电性连接的蓄电池，所述壳三外侧安装有与蓄电池电性连接的太阳能板。

进一步地，所述壳二的底部固定安装有安装杆。

本发明的有益效果如下：

1、减少了监测装置的布置，一个本发明装置就可以顺利的完成监测工作，可以根据风向进行适应性的调整。

2、使整个监测工作自动化程度高，实现了沙子的收集、监测和清理工作，确保了监测工作长期有效的进行。

附图说明

图1是本发明立体结构图；

图2是本发明结构侧视图；

图3是本发明图2中A-A方向的剖视图；

图4是本发明图2中B-B方向的剖视图；

图5是本发明结构俯视图；

图6是本发明图5中C-C方向的剖视图；

图7是本发明图6中D处结构放大图；

图8是本发明又一立体结构图；

附图标记：1、外壳；101、壳一；102、壳二；103、壳三；2、转轴；3、驱动件；301、伺服电机；302、从动齿轮；303、主动齿轮；4、进风框；5、转杆；6、驱动电机；7、汇集管；8、测量管；9、管塞；10、排沙管；1001、尾管；1002、头管；11、启闭组件；1101、电动推杆；1102、连杆；12、控制器；13、蓄电池；14、太阳能板；15、风向传感器；16、摄像头；17、滤孔；18、安装杆；19、风机；20、管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，本发明一个实施例提出的一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置，包括外壳1，外壳1由壳一101、壳二102和壳三103组成，壳二102内部通过轴承座安装有转轴2，其中如图3所示，壳二102由两部分组成，一部分安装驱动件3，一部分安装转轴2，转轴2为中空且两端均为开口的构造，目的是为了方便线路的连通，壳二102内部安装有驱动转轴2转动的驱动件3，壳三103与壳二102固定连通，壳三103的一侧固定连通有进风框4，进风框4的一侧固定连通有汇集管7，汇集管7的自由端固定连通有呈竖直向的测量管8，测量管8为透明管且刻设有刻度，测量管8的末端安装有管塞9，管塞9将测量管8的末端密封住，这样风携带沙子通过进风框4进入到汇集管7内，沙子在汇集管7内汇集并进入到测量管8内，壳一101上安装有套设在测量管8末端且端部延伸至壳一101外部的排沙管10，壳一101内壁安装有驱动管塞9与测量管8末端分离或接触的启闭组件11，通过启闭组件11和排沙管10的配合，将测量后的沙子可以顺利的排出到外部，以便于后续的监测工作检修，壳一101内部安装有用于对测量管8进行拍摄的摄像头16，壳二102的顶部固定有风向传感器15，壳一101内部安装有与驱动件3、启闭组件11、摄像头16和风向传感器15电性连接的控制器12，其中控制器12由单片机、数据分析模块、无线传输模块、数据传输模块、时钟模块等电器元件组合而成；综上所述，本发明具体监测如下：

(1)控制器12通过无线传输模块与监测系统和监测平台进行无线连接，因此可以人为的通过控制器12对本发明结构进行控制，且控制器12本身内置好程序，因此在特定时间段内，风向传感器15通过将监测的风向数据传输给控制器12，控制器12通过对数据进行分析比对启动驱动件3带动转轴2转动，以此来实现壳一101的转动，最终实现壳三103的转动，从而实现了进风框4对应风向，确保了风携带沙子可以顺利的进入进风框4内；

(2)进风框4的开口与风向对应后，风携带沙子通过进风框4进入到汇集管7内，然后沙子经过汇集管7汇集进入到测量管8内，且测量管8为透明管并刻设有刻度，因此摄像头16可以将测量管8内部情况拍摄传输给控制器12，在经过控制器12将数据传输给监测系统和监测平台，方便后台人员及时了解到监测情况，且摄像头16上配置有光源，因此在壳一101内部环境中可以正常的拍摄；

(3)控制器12中内置好监测程序，既进风框4对应风向一定时间后，控制器12会再次启动驱动件3带动转轴2转动，使进风框4与风向背离，目的在于通过监测一定时间内测量管8收集的沙子量，根据计算判断出沙通量，这样得到的数据更为准确，由于进风框4背离风向，因此通过进风框4进入到测量管8内部的沙子量少，因此降低了对监测数据的干扰性；

(4)当沙子监测工作完成后，此时控制器12会启动启闭机构11使管塞9与测量管8的末端分离，此时位于测量管8内部的沙子会通过排沙管10排出到外部，实现了沙子的自动排出工作。

因此根据上述内容可以得出本发明优点有：

(1)减少了监测装置的布置，一个本发明装置就可以顺利的完成监测工作，可以根据风向进行适应性的调整；

(2)使整个监测工作自动化程度高，实现了沙子的收集、监测和清理工作，确保了监测工作长期有效的进行。

如图4和图6所示，在一些实施例中，驱动件3包括安装在壳二102内部的伺服电机301，伺服电机301的输出轴固定套接有主动齿轮303，转轴2上固定套接有与主动齿轮303相啮合的从动齿轮302，伺服电机301与控制器12电性连接，通过伺服电机301带动主动齿轮303转动，从而与主动齿轮303啮合的从动齿轮302同样发生转动，既实现了转轴2的转动，使本发明可以根据风向进行适应性调整。

如图2和图3所示，为了进一步提高监测数据的准确性，在一些实施例中，壳三103安装有进风框4的一侧通过轴承安装有转杆5，转杆5的端部固定有封堵进风框4端部的盖板，壳三103的内部安装有输出轴与转杆5端部连接并与控制器12电性连接的驱动电机6，在进行监测工作前，此时测量管8内部已经无沙，当进行监测工作时，通过驱动电机6带动转杆5转动以实现盖板的移动，从而盖板不再对进风框4的端部进行遮挡，确保了进风框4的正常使用，当监测工作结束后，控制器12再次启动驱动电机6带动转杆5转动，依靠盖板将进风框4的开口端遮挡住，避免后续风沙进入到测量管8内对测量结果造成干扰。

如图3和图8所示，为了避免进风框和汇集管内部存在沙子残留和有利后续沙子的排出工作，在一些实施例中，壳三103内部安装有与控制器12电性连接的风机19，风机19的出风口连通有管路20，管路20的自由端与盖板固定连通，壳三103上构造有滤孔17，当进行排沙工作时，此时盖板处于关闭状态，此时控制器12控制风机19工作产生气体它能够给管路输送进进风框4内，然后气体经过汇集管7进入到测量管8内，此时管塞9处于开启状态，从而在风力的配合下有利于沙子的快速排出工作，同理在监测过程中，当监测完成盖板关闭后，同样可以利用风力将残留在进风框4和汇集管7内部的沙子吹入进测量管8内；其中管路20与盖板连接的部分为软管。

如图6所示，为了方便沙子的收集和流通，在一些实施例中，进风框4呈锥形且进风框4的内径沿靠近壳三103的方向逐渐递减，汇集管7呈弯管结构且汇集管7与测量管8连接的一端内径沿靠近测量管8的方向逐渐递减，锥形结构的进风框4使的进口端的内径大，有利于风携带沙子的进入，弯管结构设计的汇集管7便于沙子进入到测量管8内，且汇集管7尾端锥形的构造有助于将沙子汇集排出，因此本发明结构的设计便于沙子进入到测量管8内。

如图7所示，在一些实施例中，排沙管10包括穿插固定在壳一101上的尾管1001，尾管1001的端部固定有套设在汇集管7末端且呈锥罩型的头管1002，头管1002的设计将测量管8的尾端包裹住，避免沙子的外溢，且头管1002同样为透明管可以被摄像头16拍摄到内部情况，尾管1001呈倾斜设计便于沙子的排出，在经过风机19的配合，实现了沙子的顺利排出工作。

如图7所示，在一些实施例中，启闭组件11包括安装在壳一101内部的电动推杆1101，电动推杆1101的活塞杆安装有连杆1102，连杆1102贯穿头管1002并与管塞9连接，电动推杆1101与控制器12电性连接，通过电动推杆1101带动连杆1102活动以实现连杆1102带动管塞9移动。

如图3、图5和图6所示，在一些实施例中，壳一101内部安装有与控制器12电性连接的蓄电池13，壳三103外侧安装有与蓄电池13电性连接的太阳能板14，为了保证本发明装置的顺利进行，通过蓄电池13进行供电，其中蓄电池13的电源可以通过太阳能板14将太阳能转化成电能储存在蓄电池13内，且蓄电池13与外界电源也处于接通状态。

如图2所示，在一些实施例中，壳二102的底部固定安装有安装杆18，依靠安装杆18实现本装置的安装工作。