CN118062248B - 一种地表沉陷监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地表沉陷监测设备，涉及无人机监测领域。该设备，第一防护装置包括气囊和气体发生组件，后者包括反应腔体、设置于反应腔体内的惯性件及分别存置的反应物；反应腔与气囊连通；当下降的加速度达到预设值时，惯性件解除分隔件，反应物发生反应而生成气体并给气囊充气；第二防护装置包括弹性网和多个支撑件，各支撑件均固设有齿轮，齿轮轴向与惯性件运动方向垂直，齿轮轴可转动地设于连接于无人机的固定架；惯性件的伸出端固接有与齿轮啮合的齿条。第一防护装置能在下降时起到缓降作用；第二防护装置在下降和上升时均能对监测装置起到防护作用，下降时还能在第一防护装置的带动下扩大防护范围，上升时还能有效避免遮挡监测器视野。

Description

一种地表沉陷监测设备

技术领域

本发明涉及无人机监测的技术领域，具体而言，涉及一种地表沉陷监测设备。

背景技术

煤矿采空区会引起矿柱变形、岩移及地表塌陷等地质灾害，采空区突然垮塌会造成人员伤亡和设备破坏，给矿山安全生产、矿山环境、人员生命财产构成严重威胁，对采空区进行监测预警，对矿山的地质灾害予以提前预警预报，有利于矿山企业提前采取应对措施，避免灾害性事故发生。

现有技术中，通常采用无人机机载激光雷达对煤矿区开采位置进行沉陷监测，但是，现有技术中的监测设备，其无人机在对地表开采沉陷进行监测的过程中，经常会由于风力作用或其他外界原因与墙壁或外部的其他物体发生碰撞，导致机翼损坏，无法保持正常的运行，甚至跌落损坏达到难以维修的程度。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种地表沉陷监测设备，以解决现有技术中存在的监测设备中的无人机缺少防护而易损坏的技术问题。

本发明提供的地表沉陷监测设备，包括监测装置以及第一防护装置和第二防护装置；所述监测装置包括无人机和监测器，所述监测器固定安装于所述无人机的底部；

所述第一防护装置包括气囊和气体发生组件，所述气囊设置于所述无人机的顶部；所述气体发生组件包括反应腔体、设置于所述反应腔体内的惯性件以及通过分隔件隔开而分别存置的反应物；所述反应腔体固定连接于所述无人机，且所述反应腔体的反应腔与所述气囊连通；当所述地表沉陷监测设备下降的加速度达到预设值时，所述惯性件解除所述分隔件，所述反应物发生反应而生成气体并给所述气囊充气；所述惯性件活动穿设于所述反应腔体且至少一端伸出至所述反应腔体外；

所述第二防护装置包括弹性网和多个支撑件，多个所述支撑件绕所述无人机的***间隔设置，所述弹性网绕所述无人机的***设置且支撑于各所述支撑件远离所述无人机的一侧；各所述支撑件靠近所述无人机的一侧均固定设置有齿轮，所述齿轮的轴向与所述惯性件的运动方向垂直，所述齿轮的齿轮轴可转动地设置于固定架，所述固定架固定连接于所述无人机；所述惯性件的伸出端固定连接有齿条，所述齿条与所述齿轮啮合连接。

进一步地，所述气囊与所述反应腔体的反应腔通过连通管连通，且所述连通管与所述反应腔体的反应腔的顶部连通。

进一步地，所述气囊充气展开后的形状与降落伞的形状相同。

进一步地，所述无人机的顶部固定设置有遮阳板，所述气囊设置于所述遮阳板的上方。

进一步地，所述反应腔体为圆柱筒。

进一步地，所述惯性件包括活动柱和存放盘，所述活动柱活动穿设于所述反应腔体且至少一端伸出至所述反应腔体外；所述存放盘固定连接于所述活动柱，且所述存放盘设置有至少一个刺针；

所述分隔件包括橡胶囊和水溶膜，所述水溶膜设置于所述存放盘或所述反应腔体的内表面，所述水溶膜内储有柠檬酸；所述橡胶囊内储有苏打水，设置于所述刺针的正上方且距所述刺针的顶端预设距离；

当所述地表沉陷监测设备下降的加速度达到预设值时，所述刺针刺破所述橡胶囊，所述橡胶囊内的苏打水落至所述水溶膜上后溶解所述水溶膜并与所述水溶膜内的所述柠檬酸发生反应而生成气体。

进一步地，所述存放盘的底部和所述反应腔体的内底壁之间固定连接有弹性件，且所述弹性件的伸缩变形方向与所述存放盘的运动方向一致。

进一步地，所述存放盘与所述活动柱同轴固定连接；所述弹性件同轴固定套设于所述活动柱外，或者，所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件绕设于所述活动柱外。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，所述水溶膜设置于所述存放盘；所述反应腔体内还设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括同轴设置的搅拌筒和固定筒，所述搅拌筒活动套设于所述活动柱外，且所述搅拌筒的外侧壁设置有搅拌叶，所述搅拌叶设置于存放盘内且位于所述水溶膜上方，用于搅拌苏打水和柠檬酸；所述固定筒固定设置于所述反应腔体内；

所述固定筒和所述搅拌筒中的一者的内侧壁设置有螺旋槽，另一者的外侧壁设置有滑动凸起；或者，所述固定筒和所述搅拌筒中的一者的外侧壁设置有螺旋槽，另一者的内侧壁设置有滑动凸起，所述滑动凸起能够进入所述螺旋槽并沿所述螺旋槽运动。

进一步地，所述滑动凸起为滚珠。

进一步地，所述搅拌筒通过轴承转动连接于所述活动柱外。

进一步地，所述螺旋槽设置有开口，所述滑动凸起自所述开口进入或退出所述螺旋槽。

进一步地，所述惯性件还包括支撑板；所述活动柱的伸出端与所述支撑板固定连接，所述齿条与所述支撑板固定连接。

进一步地，所述活动柱的上端和下端均伸出至所述反应腔体外，且两端均设置有支撑板，所述齿条的两端分别与两个所述支撑板固定连接。

进一步地，所述支撑件包括呈钝角设置的连接部和支撑部，且所述支撑部向上翘起；所述支撑部用于设置所述弹性网；所述齿轮固定设置于所述连接部远离所述支撑部的一端。

进一步地，所述支撑部的顶端固定设置有遮挡部，自下而上，所述遮挡部向内侧倾斜设置。

进一步地，所述支撑部的外侧设置有防滑部，所述防滑部为沿所述支撑部的长度方向间隔设置且沿水平方向延伸的多个防滑槽或多个防滑凸起。

进一步地，所述固定架包括两根固定条，两根所述固定条分别与所述齿轮轴的两端连接；所述反应腔体设置于两根所述固定条之间，并通过所述固定条与所述无人机固定连接。

进一步地，所述齿轮轴的两端均通过轴承转动连接于对应的所述固定条。

本发明提供的地表沉陷监测设备，能够产生以下有益效果：

本发明提供的地表沉陷监测设备，一方面，由于设置有第一防护装置，所以，使用过程中，若监测设备由于意外等原因而急速下坠且加速度达到预设值，当然也可以控制无人机快速下降且加速度达到预设值，惯性件便会向上运动并解除分隔件，从而使反应物发生反应并产生气体而给气囊充气，气囊充气膨胀后能够对整个监测设备起到缓降的作用，从而能够有效避免设备损坏和人员伤害，提高使用安全性。

另一方面，本发明提供的地表沉陷监测设备还设置有第二防护装置，其弹性网及支撑件能够对无人机的机翼等形成良好的防护作用，而且，当监测设备快速下落时，惯性件会带动齿条向上运动，从而使得齿轮向外转动并带动支撑件和弹性网向外、向下翻转，即第二防护装置会展开，从而能够扩大对监测装置的防护范围，进一步提高对监测装置***的防护作用，保证监测设备安全飞行；

此外，当监测设备上升时，惯性件位于反应腔底部或会带动齿条向下运动，其中，当惯性件能够带动齿条向下运动时，齿轮会向内转动并带动支撑件和弹性网向内、向上翻转，即第二防护装置会内收，从而能够有效避免支撑件和弹性网下垂遮挡监测器的视野，进而能够确保监测器进行全方位监测。

综上，本发明提供的地表沉陷监测设备，第一防护装置和第二防护装置均能够对监测装置起到防护作用，其中，第一防护装置能够在无人机带动整个设备下降时起到缓降的作用；第二防护装置无论在设备下降时还是上升时均能够对监测装置起到防护作用，而且，下降时，第二防护装置能够在第一防护装置的带动下进一步扩大对监测装置的防护范围，上升时则能够有效避免遮挡监测器视野，保证监测范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备的局部结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备的局部结构示意图之二；

图5为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备的局部结构示意图之三；

图6为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备的局部结构示意图之四；

图7为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备中第一防护装置的局部结构剖视示意图；

图8为图7中A处的放大示意图；

图9为本发明实施例提供的地表沉陷监测设备中搅拌组件的结构示意图。

附图标记说明：

100-监测装置；110-无人机；120-监测器；130-遮阳板；140-固定架；

200-第一防护装置；210-气囊；220-连通管；230-气体发生组件；231-反应腔体；232-橡胶囊；233-水溶膜；234-柠檬酸；235-存放盘；236-刺针；237-活动柱；238-弹簧；240-搅拌组件；241-搅拌筒；242-搅拌叶；243-滚珠；244-固定筒；245-开口；246-螺旋槽；250-支撑板；260-齿条；

300-第二防护装置；310-弹性网；320-支撑件；321-连接部；322-支撑部；323-遮挡部；324-防滑部；330-齿轮；340-齿轮轴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种地表沉陷监测设备，可以用于对地表沉陷进行监测，例如煤矿区的地表开采沉陷，但绝不仅限于此，而是可以对其下方任何需要进行监测的地貌、物体等进行监测。

如图1至图7所示，本实施例提供的地表沉陷监测设备，包括监测装置100以及第一防护装置200和第二防护装置300；监测装置100包括无人机110和监测器120，监测器120固定安装于无人机110的底部；

第一防护装置200包括气囊210和气体发生组件230，气囊210设置于无人机110的顶部；气体发生组件230包括反应腔体231、设置于反应腔体231内的惯性件以及通过分隔件隔开而分别存置的反应物；反应腔体231固定连接于无人机110，且反应腔体231的反应腔与气囊210连通；当地表沉陷监测设备下降的加速度达到预设值时，惯性件解除分隔件，反应物发生反应而生成气体并给气囊210充气；气囊210充气展开后的形状与降落伞的形状相同；惯性件活动穿设于反应腔体231且至少一端伸出至反应腔体231外；

第二防护装置300包括弹性网310和多个支撑件320，多个支撑件320绕无人机110的***间隔设置，弹性网310绕无人机110的***设置且支撑于各支撑件320远离无人机110的一侧；各支撑件320靠近无人机110的一侧均固定设置有齿轮330，齿轮330的轴向与惯性件的运动方向垂直，齿轮330的齿轮轴340可转动地设置于固定架140，固定架140固定连接于无人机110；惯性件的伸出端固定连接有齿条260，齿条260与齿轮330啮合连接。

本实施例提供的地表沉陷监测设备，一方面，由于设置有第一防护装置200，所以，使用过程中，若监测设备由于意外等原因而急速下坠且加速度达到预设值，当然也可以控制无人机110快速下降且加速度达到预设值，惯性件便会向上运动并解除分隔件，从而使反应物发生反应并产生气体而给气囊210充气，气囊210充气膨胀后能够增大风力面积，对整个监测设备起到缓降的作用，从而能够有效避免设备损坏和人员伤害，提高使用安全性。

另一方面，本实施例提供的地表沉陷监测设备还设置有第二防护装置300，其弹性网310及支撑件320能够对无人机110的机翼等形成良好的防护作用，而且，当监测设备快速下落时，惯性件会带动齿条260向上运动，从而使得齿轮330向外转动并带动支撑件320和弹性网310向外、向下翻转，即第二防护装置300会展开，从而能够扩大对监测装置100的防护范围，进一步提高对监测装置100***的防护作用，保证监测设备安全飞行；

此外，当监测设备上升时，惯性件位于反应腔底部或会带动齿条260向下运动，其中，当惯性件能够带动齿条260向下运动时，齿轮330会向内转动并带动支撑件320和弹性网310向内、向上翻转，即第二防护装置300会内收，从而能够有效避免支撑件320和弹性网310下垂遮挡监测器120的视野，进而能够确保监测器120进行全方位监测。

综上，本实施例提供的地表沉陷监测设备，第一防护装置200和第二防护装置300均能够对监测装置100起到防护作用，其中，第一防护装置200能够在无人机110带动整个设备下降时起到缓降的作用；第二防护装置300无论在设备下降时还是上升时均能够对监测装置100起到防护作用，而且，下降时，第二防护装置300能够在第一防护装置200的带动下进一步扩大对监测装置100的防护范围，上升时则能够有效避免遮挡监测器120视野，保证监测范围。

此外，弹性网310为弹性材质，分布在无人机110四周不仅可以对无人机110进行防护，可以使支撑件320顺利进行翻转运动，在展开后还可以对支撑件320进行支撑保持，解决支撑件320易活动的问题。

具体地，本实施例中，如图5和图7所示，气囊210与反应腔体231的反应腔通过连通管220连通。进一步地，连通管220与反应腔体231的反应腔的顶部连通。

具体地，本实施例中，如图4所示，无人机110的顶部固定设置有遮阳板130，气囊210设置于遮阳板130的上方。遮阳板130可以起到遮阳的作用，从而降低无人机110过热运行的问题，并且利于无人机110的散热作业。

具体地，本实施例中，如图7所示，反应腔体231为圆柱筒，当然，在本申请的其他实施例中，反应腔体231不限于圆柱筒，而是还可以为其他具有反应腔的腔体，例如长方体状的反应筒，只要能够为惯性件和反应物以及化学反应等提供必要的空间即可。

具体地，本实施例中，继续如图7所示，惯性件包括活动柱237和存放盘235，活动柱237活动穿设于反应腔体231且至少一端伸出至反应腔体231外；存放盘235固定连接于活动柱237，且存放盘235设置有至少一个刺针236；分隔件包括橡胶囊232和水溶膜233，水溶膜233设置于存放盘235，水溶膜233内储有柠檬酸234；橡胶囊232内储有苏打水，设置于刺针236的正上方且距刺针236的顶端预设距离。此种设置形式下，当地表沉陷监测设备下降的加速度达到预设值时，刺针236刺破橡胶囊232，橡胶囊232内的苏打水落至水溶膜233上后溶解水溶膜233并与水溶膜233内的柠檬酸234发生反应而生成气体。优选地，刺针236的数量为多个，从而能够从多个位置同时刺破橡胶囊232，使得其内的苏打水及时且大量地流下，进而使气体发生反应及时充分地进行，以便及时快速地给气囊210充气，使监测设备及时缓降。

此处需要说明的是，在本申请的其他实施例中，水溶膜233的位置不限于设置于存放盘235，而是还可以设置于反应腔内的其他位置，例如反应腔体231的内表面，只要苏打水从橡胶囊232内释放后能够接触到水溶膜233并使其溶解，从而能够与其内的柠檬酸234发生反应生成气体即可。

还需要说明的是，在本申请的其他实施例中，分隔件不限于橡胶囊232和水溶膜233，例如，分隔件还可以仅包括橡胶膜，其将苏打水隔离于反应腔的上方，而柠檬酸直接存储于反应腔内，此时，只要刺针236刺破橡胶膜，苏打水便可以流下并与柠檬酸进行反应。即，分隔件只要能够将产生气体的反应物隔开，惯性件只要能够在惯性作用下将分隔件破坏掉以使反应物接触并反应生成气体，本申请对分隔件和惯性件的具体结构形式可以不作限制。

具体地，本实施例中，如图7所示，存放盘235的底部和反应腔体231的内底壁之间固定连接有弹性件，且弹性件的伸缩变形方向与存放盘235的运动方向一致。此种设置形式下，当监测设备向上升起时，存放盘235及活动柱237等可以向下运动，从而带动齿条260向下运动，进而使齿轮330向内转动并带动支撑件320和弹性网310向内、向上翻转，即第二防护装置300会内收，从而能够有效避免支撑件320和弹性网310下垂遮挡监测器120的视野。

具体地，本实施例中，继续如图7所示，存放盘235与活动柱237同轴固定连接；弹性件同轴固定套设于活动柱237外。如此设置，活动柱237、存放盘235和弹性件等上下运动时会更加平稳，也能够有效避免活动柱237与反应腔体231发生卡滞。

更具体地，本实施例中，弹性件为弹簧238，其套设于活动柱237外。当然，在本申请的其他实施例中，弹性件不限于弹簧238，而是还可以为伸缩橡胶管等。

此处还需要说明的是，在本申请的其他实施例中，弹性件的数量不限于一个，而是还可以为多个，多个弹性件绕设于活动柱237外，同样能够起到柔性支撑存放盘235的作用。

具体地，本实施例中，如图7至图9所示，反应腔体231内还设置有搅拌组件240，搅拌组件240包括同轴设置的搅拌筒241和固定筒244，搅拌筒241活动套设于活动柱237外，且搅拌筒241的外侧壁设置有搅拌叶242，搅拌叶242设置于存放盘235内且位于水溶膜233上方，用于搅拌苏打水和柠檬酸234；固定筒244固定设置于反应腔体231内；固定筒244的内侧壁设置有螺旋槽246，搅拌筒241的外侧壁设置有滑动凸起，滑动凸起能够进入螺旋槽246并沿螺旋槽246运动。此种设置形式下，当搅拌筒241和存放盘235等在惯性作用下相对反应腔体231上升的过程中，滑动凸起可进入螺旋槽246并沿其螺旋上升，从而使得整个搅拌筒241绕活动柱237转动，其上的搅拌叶242便能够对存放盘235内的反应物进行搅拌，进而能够加快反应的进行。

更具体地，本实施例中，如图7所示，滑动凸起为滚珠243。当然，在本申请的其他实施例中，滑动凸起还可以为球形凸起等结构形式，只要能够进入螺旋槽246并沿螺旋槽246升降从而带动搅拌筒241转动以搅拌反应物即可。

更具体地，本实施例中，搅拌筒241可以通过轴承转动连接于活动柱237外，如此设置，能够有效减少搅拌筒241与活动柱237之间的摩损。进一步地，轴承可为阻尼轴承，可对搅拌筒241的位置进行保持，从而也可以保持滚珠243与开口245位置对应，如此，在装配时便可以使滚珠243与开口245对应，进而能够使滚珠243在急速下降时更快更准地进入螺旋槽246。

更具体地，本实施例中，如图9所示，螺旋槽246可以设置有开口245，滑动凸起自开口245进入或退出螺旋槽246。开口245比螺旋槽246的宽度大，通过设置开口245，滑动凸起可以更加快速且准确地进入螺旋槽246。

此处需要说明的是，螺旋槽246和滑动凸起的设置位置不限于以上位置，例如：螺旋槽246还可以设置于固定筒244的外侧壁，而滑动凸起设置于搅拌筒241的内侧壁；或者，螺旋槽246设置于搅拌筒241的外侧壁，而滑动凸起设置于固定筒244的内侧壁；又或者，螺旋槽246设置于搅拌筒241的内侧壁，而滑动凸起设置于固定筒244的外侧壁，即，只要能够使搅拌筒241相对固定筒244相对转动以搅拌反应物，本申请对螺旋槽246和滑动凸起的具体设置位置可以不作限制。

具体地，本实施例中，如图7所示，惯性件还包括支撑板250；活动柱237的伸出端与支撑板250固定连接，齿条260与支撑板250固定连接。支撑板250的设置面积比较大，可以增加承风面积，从而可以使支撑板250带动活动柱237和齿条260等移动。

优选地，活动柱237的上端和下端均伸出至反应腔体231外，且两端均设置有支撑板250，齿条260的两端分别与两个支撑板250固定连接。此外，如此设置，齿条260的两端均得到有效支撑，活动柱237和齿条260的活动会更加平稳，从而齿轮330和支撑件320以及弹性网310等的运动也会更加平稳。

具体地，本实施例中，如图6所示，支撑件320包括呈钝角设置的连接部321和支撑部322，且支撑部322向上翘起；支撑部322用于设置弹性网310；齿轮330固定设置于连接部321远离支撑部322的一端。如此设置，支撑件320能够更好地展开弹性网310。

具体地，本实施例中，继续如图6所示，支撑部322的顶端固定设置有遮挡部323，自下而上，遮挡部323向内侧倾斜设置。如此设置，遮挡部323能够在无人机110飞行时预先抵触在物体上，减少无人机110碰撞物体导致损坏的问题，起到一定的防护作用。

具体地，本实施例中，支撑部322的外侧设置有防滑部324，防滑部324为沿支撑部322的长度方向间隔设置且沿水平方向延伸的多个防滑槽或多个防滑凸起。如此设置，当防滑部324与物体接触时，能够增大两者之间的摩擦，从而能够减缓监测设备降落。此外，快速下落过程中，在快速接近地面时，防滑部324可以预先接触地面，起到支撑无人机110的作用。

具体地，本实施例中，如图5和图6所示，固定架140包括两根固定条，两根固定条分别与齿轮轴340的两端连接；反应腔体231设置于两根固定条之间，并通过固定条与无人机110固定连接。如此设置，固定架140对齿轮330和反应腔体231等的支撑更加稳定，且结构紧凑、占用空间小。其中，齿轮轴340的两端均可以通过轴承转动连接于对应的固定条。

具体地，本实施例中，如图1、图2和图4所示，无人机110的四个角各设置有一组机翼，第二防护装置300具有四个支撑件320，相邻两个支撑件320之间均连接有一个弹性网310，从而对无人机110的四周形成围挡。但是，在本申请的其他实施例中，支撑件320的数量不限于四个，例如：还可以为五个或六个等；弹性网310可以为多个，相邻两个支撑件320之间设置一个弹性网310，也可以为沿周向连续的一张网，不同部位挂于或卡于对应的支撑件320即可。

综上，本实施例提供的地表沉陷监测设备在使用过程中的大致原理为：

在对煤矿地表进行监测时，通过无人机110配备的遥控器操控无人机110进行飞行，使无人机110配合监测器120对煤矿地表的情况进行监测，而无人机110在快速上升过程，使上冲力给予的惯性带动支撑板250向下运动，支撑板250带动齿条260向下移动，齿条260与齿轮330啮合传动，齿轮330带动连接部321向上翻转，连接部321带动支撑部322翻转，弹性网310对无人机110的***进行保护，使无人机110安全上飞，且支撑件320不会阻挡监测器120，监测器120能够更好地进行监测作业；

通过遥控器操控无人机110快速下落，使无人机110通过向下惯性力带动下方的支撑板250向上运动，支撑板250带动齿轮330向外转动，使连接部321带动支撑部322向下进行翻转动作，支撑部322带动弹性网310同步向下翻转，使无人机110在快速接近地面时，防滑部324预先接触地面，起到支撑无人机110下降的作用；

在无人机110出现故障急速下降时，使惯性力不仅带动支撑板250向上运动，使齿条260与齿轮330传动，保持支撑件320和弹性网310向下翻转保护无人机110，而且支撑板250移动带动活动柱237向上移动，使活动柱237带动存放盘235向上运动，存放盘235带动刺针236向上运动，使刺针236向上运动***橡胶囊232中，使橡胶囊232内部的苏打水流出并进入存放盘235，水溶膜233接触苏打水溶解，使苏打水接触柠檬酸234进行反应生成二氧化碳，而且活动柱237移动带动搅拌筒241向上，搅拌筒241带动滚珠243向上通过开口245进入螺旋槽246，使滚珠243通过螺旋槽246挤压带动搅拌筒241自转，搅拌筒241带动搅拌叶242旋转搅动苏打水与柠檬酸234快速反应，使二氧化碳生成并通过连通管220进入气囊210，使气囊210膨胀后形成降落伞形状，则降低无人机110下降速度，保持无人机110安全落地。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种地表沉陷监测设备，其特征在于，包括监测装置（100）以及第一防护装置（200）和第二防护装置（300）；

所述监测装置（100）包括无人机（110）和监测器（120），所述监测器（120）固定安装于所述无人机（110）的底部；

所述第一防护装置（200）包括气囊（210）和气体发生组件（230），所述气囊（210）设置于所述无人机（110）的顶部；所述气体发生组件（230）包括反应腔体（231）、设置于所述反应腔体（231）内的惯性件以及通过分隔件隔开而分别存置的反应物；所述反应腔体（231）固定连接于所述无人机（110），且所述反应腔体（231）的反应腔与所述气囊（210）连通；当所述地表沉陷监测设备下降的加速度达到预设值时，所述惯性件解除所述分隔件，所述反应物发生反应而生成气体并给所述气囊（210）充气；所述惯性件活动穿设于所述反应腔体（231）且至少一端伸出至所述反应腔体（231）外；

所述第二防护装置（300）包括弹性网（310）和多个支撑件（320），多个所述支撑件（320）绕所述无人机（110）的***间隔设置，所述弹性网（310）绕所述无人机（110）的***设置且支撑于各所述支撑件（320）远离所述无人机（110）的一侧；各所述支撑件（320）靠近所述无人机（110）的一侧均固定设置有齿轮（330），所述齿轮（330）的轴向与所述惯性件的运动方向垂直，所述齿轮（330）的齿轮轴（340）可转动地设置于固定架（140），所述固定架（140）固定连接于所述无人机（110）；所述惯性件的伸出端固定连接有齿条（260），所述齿条（260）与所述齿轮（330）啮合连接。

2.根据权利要求1所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述惯性件包括活动柱（237）和存放盘（235），所述活动柱（237）活动穿设于所述反应腔体（231）且至少一端伸出至所述反应腔体（231）外；所述存放盘（235）固定连接于所述活动柱（237），且所述存放盘（235）设置有至少一个刺针（236）；

所述分隔件包括橡胶囊（232）和水溶膜（233），所述水溶膜（233）设置于所述存放盘（235）或所述反应腔体（231）的内表面，所述水溶膜（233）内储有柠檬酸（234）；所述橡胶囊（232）内储有苏打水，设置于所述刺针（236）的正上方且距所述刺针（236）的顶端预设距离；

当所述地表沉陷监测设备下降的加速度达到预设值时，所述刺针（236）刺破所述橡胶囊（232），所述橡胶囊（232）内的苏打水落至所述水溶膜（233）上后溶解所述水溶膜（233）并与所述水溶膜（233）内的所述柠檬酸（234）发生反应而生成气体。

3.根据权利要求2所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述存放盘（235）的底部和所述反应腔体（231）的内底壁之间固定连接有弹性件，且所述弹性件的伸缩变形方向与所述存放盘（235）的运动方向一致。

4.根据权利要求3所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述存放盘（235）与所述活动柱（237）同轴固定连接；所述弹性件同轴固定套设于所述活动柱（237）外，或者，所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件绕设于所述活动柱（237）外。

5.根据权利要求2-4任一项所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述水溶膜（233）设置于所述存放盘（235）；所述反应腔体（231）内还设置有搅拌组件（240），所述搅拌组件（240）包括同轴设置的搅拌筒（241）和固定筒（244），所述搅拌筒（241）活动套设于所述活动柱（237）外，且所述搅拌筒（241）的外侧壁设置有搅拌叶（242），所述搅拌叶（242）设置于存放盘（235）内且位于所述水溶膜（233）上方，用于搅拌苏打水和柠檬酸（234）；所述固定筒（244）固定设置于所述反应腔体（231）内；

所述固定筒（244）和所述搅拌筒（241）中的一者的内侧壁设置有螺旋槽（246），另一者的外侧壁设置有滑动凸起；或者，所述固定筒（244）和所述搅拌筒（241）中的一者的外侧壁设置有螺旋槽（246），另一者的内侧壁设置有滑动凸起，所述滑动凸起能够进入所述螺旋槽（246）并沿所述螺旋槽（246）运动。

6.根据权利要求5所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述螺旋槽（246）设置有开口（245），所述滑动凸起自所述开口（245）进入或退出所述螺旋槽（246）。

7.根据权利要求2-4任一项所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述惯性件还包括支撑板（250）；所述活动柱（237）的伸出端与所述支撑板（250）固定连接，所述齿条（260）与所述支撑板（250）固定连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述支撑件（320）包括呈钝角设置的连接部（321）和支撑部（322），且所述支撑部（322）向上翘起；所述支撑部（322）用于设置所述弹性网（310）；所述齿轮（330）固定设置于所述连接部（321）远离所述支撑部（322）的一端。

9.根据权利要求8所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述支撑部（322）的顶端固定设置有遮挡部（323），自下而上，所述遮挡部（323）向内侧倾斜设置；

和/或，所述支撑部（322）的外侧设置有防滑部（324），所述防滑部（324）为沿所述支撑部（322）的长度方向间隔设置且沿水平方向延伸的多个防滑槽或多个防滑凸起。

10.根据权利要求9所述的地表沉陷监测设备，其特征在于，所述固定架（140）包括两根固定条，两根所述固定条分别与所述齿轮轴（340）的两端连接；所述反应腔体（231）设置于两根所述固定条之间，并通过所述固定条与所述无人机（110）固定连接。