CN115711852B - 一种边坡裂缝自动化监测装置及其吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边坡裂缝自动化监测装置及其吊装方法，包括壳体，壳体内设置有电池、控制电路板以及无线通讯模块，壳体相对的两端均设有活动伸缩机构，活动伸缩机构包括活动杆，活动杆位于壳体内的一端连接有导向盘，壳体内设有驱动导向盘的驱动机构，活动杆位于壳体外侧的一端设置有伸缩槽，伸缩槽上设置有伸缩杆，伸缩杆内设置有常闭开关，常闭开关与电机、电池以及第一远程控制开关电连接，伸缩杆与伸缩槽底部之间设置有弹簧，两活动杆之间设置有拉簧以及拉力计，拉力计连接无线通讯模块。这种边坡裂缝自动化监测装置能够方便的安装在岩体裂缝之间，吊装方法无需工人攀登边坡危岩，有效提高安装效率和安装的安全性。

Description

一种边坡裂缝自动化监测装置及其吊装方法

技术领域

本发明属于边坡裂缝监测装置和安装方法技术领域，具体是一种边坡裂缝自动化监测装置及其吊装方法。

背景技术

山区道路两旁的岩体崩塌是一种严重的地质灾害，严重危害道路行车安全。为保障山区道路的行车安全，对道路边坡的危岩体的监测始终是一个重要课题。现有的边坡危岩体的检测方法一般时持续的检测边坡裂缝的宽度变化，从而对边坡危岩体的崩塌进行预警，提前做好准备以防对人身安全造成威胁。

现有危岩体裂缝检测方案一般是在裂缝两侧的岩体上开槽，然后固定上检测装置，检测装置两端均设有弹簧，弹簧之间连接有一个拉力传感器，通过拉力传感器的读数变化测得裂缝间隙大小的变化，如CN103033304A公开了一种基于钢弹簧和拉力传感器检测危岩体崩塌的装置，这种检测装置虽然能够实时检测裂缝变化，但是由于安装时需要在裂缝两侧的岩体上开槽，必须要有工人攀登上岩体才可进行安装，而危岩体的攀登以及开槽的危险性都较大。当然现有技术中也有通过无人机三维扫描等方式进行监测，但是由于技术的限制，无人机三维扫描的准确性仍较差，无法准确的进行监测和预警。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种边坡裂缝自动化监测装置及其吊装方法，这种边坡裂缝自动化监测装置能够方便的安装在岩体裂缝之间，有效提高安装效率和安装的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种边坡裂缝自动化监测装置，包括壳体，所述壳体内设置有电池、控制电路板以及无线通讯模块，所述壳体相对的两端均设有活动伸缩机构，所述活动伸缩机构包括活动杆，所述活动杆位于壳体内的一端连接有导向盘，所述壳体内沿所述活动杆伸缩方向设置有由电机驱动的螺杆，所述螺杆与所述导向盘螺纹配合，所述活动杆位于所述壳体外侧的一端设置有伸缩槽，所述伸缩槽上设置有伸缩杆，所述伸缩杆内设置有常闭开关，所述常闭开关与所述电机、所述电池以及第一远程控制开关电连接，所述伸缩杆与所述伸缩槽底部之间设置有弹簧，当第一远程控制开关闭合，所述伸缩杆与所述常闭开关分离时，所述电机电路连通，电机驱动所述活动杆伸出，当第一远程控制开关闭合，所述伸缩杆与所述常闭开关相抵时，所述电机电路断开；两所述活动杆之间设置有拉簧以及拉力计，所述拉力计连接所述无线通讯模块。这种边坡裂缝自动化监测装置无需在裂缝两侧的岩面上开槽，只需将两端的活动杆顶在岩面上由弹簧的弹力定位即可完成安装，在岩面位置和角度稍有变化时，弹簧的弹力会将伸缩杆推出，在伸缩杆与常闭开关分离时，电机会自动将活动杆推出，再保持到伸缩杆与常闭开关相抵的状态，在此过程中即可由拉力计检测到拉力的变化，并通过无线通讯模块传输无线信号至主机。这种边坡裂缝自动化监测装置能够方便的安装在岩体裂缝之间，有效提高安装效率和安装的安全性。

上述技术方案中，优选的，所述活动杆上设置有连通所述伸缩槽和所述壳体内部的通道，所述通道内穿设有连接所述常闭开关的导线。采用该结构方便连接常闭开关的导线安装。

上述技术方案中，优选的，所述壳体内还设置有与所述无线通讯模块相连的定位模块。通过设置与无线通讯模块相连的定位模块能够传输定位信息至主机，方便掌握裂缝的位置信息。

上述技术方案中，优选的，所述壳体与所述活动杆的间隙内设置有密封套。采用该结构用于提升壳体与活动杆间隙的密封性。

上述技术方案中，优选的，所述壳体内设置有沿所述活动杆伸缩方向的导向条，所述导向盘滑动设置于所述导向条上。采用该结构使得导向盘的滑动更加稳定顺畅。

上述技术方案中，优选的，所述活动杆的端部设置有螺纹连接部，所述螺纹连接部上螺纹连接有可替换的延伸杆，所述延伸杆内设置有伸缩延伸杆，所述伸缩延伸杆一端与所述伸缩杆相抵，所述伸缩延伸杆另一端伸出所述延伸杆且长度大于等于所述伸缩杆伸出所述伸缩槽的长度。采用该结构能够根据裂缝的宽度在活动杆的端部安装不同长度的延伸杆，从而适配不同宽度的裂缝。

上述技术方案中，优选的，所述壳体中部设置有吊环，所述壳体内设置有第二远程控制开关，所述第二远程控制开关与所述电池以及所述电机电连接，所述第二远程开关切换以驱动所述电机正转、反转或停转。为适应无人机吊装设置吊环，在吊装的过程中，可通过第二远程开关能够控制其中一个活动杆的伸缩位置来调节重心，从而调节整个边坡裂缝自动化监测装置的角度，以适应不同角度的裂缝，使得边坡裂缝自动化监测装置能够以基本垂直的角度抵住两侧的裂缝，使得边坡裂缝自动化监测装置在不同角度的裂缝上定位更加可靠。

一种边坡裂缝自动化监测装置的吊装方法，包括以下步骤，1）控制第一远程开关断开，用无人机连拉绳起吊边坡裂缝自动化监测装置至裂缝处悬停；2）根据裂缝两侧的岩面角度，通过第二远程开关切换电路调节两个或其中一个活动杆的位置，使得边坡裂缝自动化监测装置的重心位置移动，从而调整边坡裂缝自动化监测装置的角度与裂缝两侧的岩面垂直；3）通过第二远程开关同时闭合，使得活动杆同时伸出顶在裂缝两侧的岩面上，断开第二远程开关，闭合第一远程开关，活动杆持续伸出直至伸缩杆与常闭开关相抵。采用该种吊装方法无需工人攀登边坡危岩，安装起来更加方便，大大降低了工人的劳动强度，安全性显著提升。

上述吊装方法中，在步骤1）之前还包括有根据裂缝的宽度在活动杆的端部设置延伸杆的步骤。 采用该步骤使得该装置能够适应各种不同宽度的裂缝安装。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：这种边坡裂缝自动化监测装置无需在裂缝两侧的岩面上开槽，只需将两端的活动杆顶在岩面上由弹簧的弹力定位即可完成安装，在岩面位置和角度稍有变化时，弹簧的弹力会将伸缩杆推出，在伸缩杆与常闭开关分离时，电机会自动将活动杆推出，再保持到伸缩杆与常闭开关相抵的状态，在此过程中即可由拉力计检测到拉力的变化，并通过无线通讯模块传输无线信号至主机。这种边坡裂缝自动化监测装置能够方便的安装在岩体裂缝之间，有效提高安装效率和安装的安全性。采用该种吊装方法无需工人攀登边坡危岩，安装起来更加方便，大大降低了工人的劳动强度，安全性显著提升。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视结构示意图。

图2为本发明实施例连接延伸杆时的局部剖视结构示意图。

图3为本发明实施例的电路连接示意图。

图4为本发明实施例通过无人机吊装时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1至图4，一种边坡裂缝自动化监测装置，包括壳体1，壳体1内设置有电池2、控制电路板3以及无线通讯模块4，壳体1相对的两端均设有活动伸缩机构5，活动伸缩机构5包括活动杆51，活动杆51位于壳体1内的一端连接有导向盘52，壳体1内沿活动杆51伸缩方向设置有由电机53驱动的螺杆54，螺杆54与导向盘52螺纹配合，活动杆51位于壳体1外侧的一端设置有伸缩槽55，伸缩槽55上设置有伸缩杆56，伸缩杆56内设置有常闭开关57，常闭开关57与电机53、电池2以及第一远程控制开关6电连接，伸缩杆56与伸缩槽55底部之间设置有弹簧58，当第一远程控制开关6闭合，伸缩杆56与常闭开关57分离时，电机53电路连通，电机53驱动活动杆51伸出，当第一远程控制开关6闭合，伸缩杆56与常闭开关57相抵时，电机53电路断开；两活动杆51之间设置有拉簧7以及拉力计8，拉力计8连接无线通讯模块4。这种边坡裂缝自动化监测装置无需在裂缝两侧的岩面上开槽，只需将两端的活动杆51顶在岩面上由弹簧58的弹力定位即可完成安装，在岩面位置和角度稍有变化时，弹簧58的弹力会将伸缩杆55推出，在伸缩杆55与常闭开关57分离时，电机53会自动将活动杆51推出，再保持到伸缩杆55与常闭开关57相抵的状态，在此过程中即可由拉力计8检测到拉力的变化，并通过无线通讯模块4传输无线信号至主机。这种边坡裂缝自动化监测装置能够方便的安装在岩体裂缝之间，有效提高安装效率和安装的安全性。

上述边坡裂缝自动化监测装置在安装时，首先将第一远程控制开关6闭合，通过手压伸缩杆55使得两端的活动杆51持续伸出，直至顶在裂缝两侧的岩壁上即可，无需开槽安装。

本实施例中，为方便的安装连接常闭开关57的导线，活动杆51上设置有连通伸缩槽55和壳体1内部的通道59，通道59内穿设有连接常闭开关57的导线。

本实施例中，壳体1内还设置有与无线通讯模块4相连的定位模块9。通过设置与无线通讯模块4相连的定位模块9能够传输定位信息至主机，方便掌握裂缝的位置信息，定位模块9可采用GPS定位模块。

本实施例中，为提升壳体1与活动杆51的间隙的密封性，壳体1与活动杆51的间隙内设置有密封套10。

本实施例中，壳体1内设置有沿活动杆51伸缩方向的导向条11，导向盘52滑动设置于导向条11上。采用该结构使得导向盘52的滑动更加稳定顺畅。

本实施例中，活动杆51的端部设置有螺纹连接部510，螺纹连接部510上螺纹连接有可替换的延伸杆511，延伸杆511内设置有伸缩延伸杆512，伸缩延伸杆512一端与伸缩杆56相抵，伸缩延伸杆512另一端伸出延伸杆511且长度大于等于伸缩杆56伸出伸缩槽55的长度。采用该结构能够根据裂缝的宽度在活动杆51的端部安装不同长度的延伸杆511，从而适配不同宽度的裂缝。

本实施例中，壳体1中部设置有吊环12，壳体1内设置有第二远程控制开关13，第二远程控制开关13与电池2以及电机53电连接，第二远程开关13切换以驱动电机53正转、反转或停转。为适应无人机吊装设置吊环12，在吊装12的过程中，可通过第二远程开关13能够控制其中一个活动杆51的伸缩位置来调节重心，从而调节整个边坡裂缝自动化监测装置的角度，以适应不同角度的裂缝，使得边坡裂缝自动化监测装置能够以基本垂直的角度抵住两侧的裂缝，使得边坡裂缝自动化监测装置在不同角度的裂缝上定位更加可靠。

参见图3为本发明中常闭开关57、第一远程控制开关13、第二远程控制开关13、电池2以及电机53的一种实施方式。当然在电路连接方面可以采用任何其他现有的电路连接方式进行连接，只要常闭开关57和第一远程控制开关13均闭合时能够接通电机53的电路，使得活动杆51伸出，并且在第一远程控制开关13断开的情况下，第二远程开关13切换可以驱动电机53正转、反转或停转即可。

为进一步保障安装工人的安全问题，本申请提供一种边坡裂缝自动化监测装置的吊装方法，包括以下步骤，1）控制第一远程开关断开，用无人机连拉绳起吊边坡裂缝自动化监测装置至裂缝处悬停；2）根据裂缝两侧的岩面角度，通过第二远程开关切换电路调节两个或其中一个活动杆的位置，使得边坡裂缝自动化监测装置的重心位置移动，从而调整边坡裂缝自动化监测装置的角度与裂缝两侧的岩面垂直；3）通过第二远程开关同时闭合，使得活动杆同时伸出顶在裂缝两侧的岩面上，断开第二远程开关，闭合第一远程开关，活动杆持续伸出直至伸缩杆与常闭开关相抵，此过程中，由于两侧的活动杆同时伸出，因此边坡裂缝自动化监测装置的角度几乎不会发生变化，可以保持几乎与岩面角度垂直的状态顶住岩面。采用该种吊装方法无需工人攀登边坡危岩，安装起来更加方便，大大降低了工人的劳动强度，安全性显著提升。

在步骤1）之前还包括有根据裂缝的宽度在活动杆的端部设置延伸杆的步骤。根据裂缝的宽度在活动杆51的端部安装不同长度的延伸杆511，从而适配不同宽度的裂缝。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种边坡裂缝自动化监测装置，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）内设置有电池（2）、控制电路板（3）以及无线通讯模块（4），所述壳体（1）相对的两端均设有活动伸缩机构（5），所述活动伸缩机构（5）包括活动杆（51），所述活动杆（51）位于壳体（1）内的一端连接有导向盘（52），所述壳体（1）内沿所述活动杆（51）伸缩方向设置有由电机（53）驱动的螺杆（54），所述螺杆（54）与所述导向盘（52）螺纹配合，所述活动杆（51）位于所述壳体（1）外侧的一端设置有伸缩槽（55），所述伸缩槽（55）上设置有伸缩杆（56），所述伸缩杆（56）内设置有常闭开关（57），所述常闭开关（57）与所述电机（53）、所述电池（2）以及第一远程控制开关（6）电连接，所述伸缩杆（56）与所述伸缩槽（55）底部之间设置有弹簧（58），当第一远程控制开关（6）闭合，所述伸缩杆（56）与所述常闭开关（57）分离时，所述电机（53）电路连通，电机（53）驱动所述活动杆（51）伸出，当第一远程控制开关（6）闭合，所述伸缩杆（56）与所述常闭开关（57）相抵时，所述电机（53）电路断开；两所述活动杆（51）之间设置有拉簧（7）以及拉力计（8），所述拉力计（8）连接所述无线通讯模块（4），所述壳体（1）中部设置有吊环（12），所述壳体（1）内设置有第二远程控制开关（13），所述第二远程控制开关（13）与所述电池（2）以及所述电机（53）电连接，所述第二远程控制开关（13）切换以驱动所述电机（53）正转、反转或停转。

2.如权利要求1所述的一种边坡裂缝自动化监测装置，其特征在于：所述活动杆（51）上设置有连通所述伸缩槽（55）和所述壳体（1）内部的通道（59），所述通道（59）内穿设有连接所述常闭开关（57）的导线。

3.如权利要求1所述的一种边坡裂缝自动化监测装置，其特征在于：所述壳体（1）内还设置有与所述无线通讯模块（4）相连的定位模块（9）。

4.如权利要求1所述的一种边坡裂缝自动化监测装置，其特征在于：所述壳体（1）与所述活动杆（51）的间隙内设置有密封套（10）。

5.如权利要求1所述的一种边坡裂缝自动化监测装置，其特征在于：所述壳体（1）内设置有沿所述活动杆（51）伸缩方向的导向条（11），所述导向盘（52）滑动设置于所述导向条（11）上。

6.如权利要求1所述的一种边坡裂缝自动化监测装置，其特征在于：所述活动杆（51）的端部设置有螺纹连接部（510），所述螺纹连接部（510）上螺纹连接有可替换的延伸杆（511），所述延伸杆（511）内设置有伸缩延伸杆（512），所述伸缩延伸杆（512）一端与所述伸缩杆（56）相抵，所述伸缩延伸杆（512）另一端伸出所述延伸杆（511）且长度大于等于所述伸缩杆（56）伸出所述伸缩槽（55）的长度。

7.一种如权利要求1所述的边坡裂缝自动化监测装置的吊装方法，其特征在于：包括以下步骤，1）控制第一远程控制开关断开，用无人机连拉绳起吊边坡裂缝自动化监测装置至裂缝处悬停；2）根据裂缝两侧的岩面角度，通过第二远程控制开关切换电路调节两个或其中一个活动杆的位置，使得边坡裂缝自动化监测装置的重心位置移动，从而调整边坡裂缝自动化监测装置的角度与裂缝两侧的岩面垂直；3）通过第二远程控制开关同时闭合，使得活动杆同时伸出顶在裂缝两侧的岩面上，断开第二远程控制开关，闭合第一远程控制开关，活动杆持续伸出直至伸缩杆与常闭开关相抵。

8.如权利要求7所述的一种边坡裂缝自动化监测装置的吊装方法，其特征在于：在步骤1）之前还包括有根据裂缝的宽度在活动杆的端部设置延伸杆的步骤。

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