CN110443980B - 基于物联网的地质灾害监测装置 - Google Patents

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Abstract

基于物联网的地质灾害监测装置,包括圆板,圆板上端安装有了网络接收发器、控制器、第一激光测距仪、多个第一弹性伸缩杆和多个电机。第一激光测距仪测量数值传输到网络接收发器,网络信号收发器接收到多个信号后,将信号发送到电脑,经过多次不同位置的监测,电脑将数据整合运算取平均值,通过测距仪测量的圆板和反射板的平均距离代表土壤的软硬度,得出该区域的坡度和泥土的软硬度,节省测量和安装的时间,降低了监测人员的劳动强度,工作人员可以根据测得的数据对测量区域的地质灾害发生概率进行预估,提前做好防护准备,保证该区域的居民及建筑设施的安全。

Description

基于物联网的地质灾害监测装置
技术领域
本发明属于地质监测设备领域,具体地说是一种基于物联网的地质灾害监测装置。
背景技术
我国地貌类型复杂多样,且以山地高原为主,由于地处东亚季风区,暴雨频发,地质地貌环境复杂,加之人类活动剧烈,导致我国山洪地质灾害发生频繁,是世界上山洪地灾灾害最严重的国家之一。全国仅大大小小的滑坡、崩塌、泥石流等灾害危险点就有百万处以上,每年还会出现几万至十几万处新的危险点。近十年来,地质灾害每年造成人员伤亡数以千计,经济损失逾百亿元,严重影响了我国社会经济的可持续发展。
为了及时获取临灾信息,有效避免人员伤亡和财产损失,我国采取了多种措施,如建立群测群防体系、开展汛期巡查、排查灾害隐患点、对重大灾害隐患点实行监测等措施。但目前,这些措施大多还主要靠人工进行观测、人工报汛,且监测技术也相对落后、设备较差,存在数据采集和传输不及时、信息覆盖面不足、自动化程度低等缺陷,难以捕捉到灾害来临前和发生时的多源信息,也无法同时测量上坡的倾斜度和周围土质的软硬度,安装测量时间长,劳动强度大。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things (IOT)”。现在普遍认为物联网就是物物相连的互联网,是互联网发展的升级。其包含两层含义:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。。
发明内容
本发明提供一种基于物联网的地质灾害监测装置,用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现:
基于物联网的地质灾害监测装置,包括圆板,所述圆板轴向固定有滑套,滑套轴向套设有转套,转套上端固定安装有大齿轮,所述圆板上端安装有了网络接收发器、控制器、第一激光测距仪、多个第一弹性伸缩杆和多个电机,电机通过大齿轮带动转套旋转,转套上滑套底端安装有挡圈,所述第一弹性伸缩杆的活动端固定在反射板的下端,转套内配合安装推轴,推轴顶端固定安装在反射板的下端,所述圆板下端靠近外圈安装有多个均匀分布的竖向的第二弹性伸缩杆,第二弹性伸缩杆的固定端安装在圆板上,第二弹性伸缩杆的活动端位于设备底部,圆板下端滑套外壁固定安装有多个均匀分布的且为竖向的弹性滑轨组件,弹性滑轨组件的滑块和相应的第二弹性伸缩杆的活动端连接有支杆,支杆上部均安装有第二激光测距仪。
如上所述的基于物联网的地质灾害监测装置,所述的第二弹性伸缩杆的活动端采用尖角设计。
如上所述的基于物联网的地质灾害监测装置,所述的转套下方外壁上固定安装有螺旋叶片。
如上所述的基于物联网的地质灾害监测装置,所述的滑套和转套的贴合面安装有推力轴承。
本发明的优点是:将地质监测装置竖向放置在需要监测的斜坡上,装置下端设备有多个第二弹性伸缩杆,由于测量的位置为斜坡,第二弹性伸缩杆在重力的作用下,第二弹性伸缩杆所伸缩的程度不一样,第二激光测距仪监测的支杆和圆板之间的间距也不一致,监测装置将多个第二激光测距仪测量的数据传输到网络信号收发器上,网络信号收发器将多个第二激光测距仪测得的数据传输给电脑,电脑自动提取最大和最小两个数值,通过该两个数值可自动计算该测量点的最大坡度(该计算方法简单的几何计算方法,原理是圆板为水平,通过该两个第二激光测距仪距离圆板之间的距离差值可自动计算该两个第二激光测距仪连线与水平面之间的夹角,此处不再详细赘述计算方法),同理可以自动测得多个测量点的坡度后取平均值,也可根据根据不同点侧不同坡度对不同测量点的滑坡可能性进行预估;同时控制器控制电机转动,电机带动转套旋转,由于第二弹性伸缩杆均有不同程度的伸缩,转套外壁上的螺旋叶片旋入土中,和螺旋叶片固定连接的转套一同向下移动,同时转套带动圆板向下运动,由于圆板上安装有第一弹性伸缩杆,第一弹性伸缩杆的活动端固定在反射板的下端,反射板中部固定有推轴,推轴在第一弹性伸缩杆的作用下向下运动,进入转套下端内的土壤将推轴向上推动,第一弹性伸缩杆被拉长,由于不同区域的泥土软硬度不同,推轴向下运动的距离也不同,同时第一激光测距仪测量的圆板和反射板的距离也不同,土壤越松软第一弹性伸缩杆被拉长的幅度越小,测距仪测量的圆板和反射板的距离越小,反之越大,第一激光测距仪测量数值传输到网络接收发器,网络信号收发器接收到多个信号后,将信号发送到电脑,经过多次不同位置的监测,电脑将数据整合运算取平均值,通过测距仪测量的圆板和反射板的平均距离代表土壤的软硬度,得出该区域的坡度和泥土的软硬度,节省测量和安装的时间,降低了监测人员的劳动强度,工作人员可以根据测得的数据对测量区域的地质灾害发生概率进行预估,提前做好防护准备,保证该区域的居民及建筑设施的安全。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的机构示意图。
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。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。
基于物联网的地质灾害监测装置,如图所示,包括圆板1,所述圆板1轴向固定有滑套2,滑套2轴向套设有转套3,转套3上端固定安装有大齿轮4,所述圆板1上端安装有了网络接收发器5、控制器6、第一激光测距仪7、多个第一弹性伸缩杆8和多个电机9,电机9通过大齿轮4带动转套3旋转,转套3上滑套2底端安装有挡圈10,所述第一弹性伸缩杆8的活动端固定在反射板11的下端,转套3内配合安装推轴12,推轴12顶端固定安装在反射板11的下端,所述圆板1下端靠近外圈安装有多个均匀分布的竖向的第二弹性伸缩杆13,第二弹性伸缩杆13的固定端安装在圆板1上,第二弹性伸缩杆13的活动端位于设备底部,圆板1下端滑套2外壁固定安装有多个均匀分布的且为竖向的弹性滑轨组件14,弹性滑轨组件14的滑块19和相应的第二弹性伸缩杆13的活动端连接有支杆15,支杆15上部均安装有第二激光测距仪16。将地质监测装置竖向放置在需要监测的斜坡上,装置下端设备有多个第二弹性伸缩杆13,由于测量的位置为斜坡,第二弹性伸缩杆13在重力的作用下,第二弹性伸缩杆13所伸缩的程度不一样,第二激光测距仪16监测的支杆15和圆板1之间的间距也不一致,监测装置将多个第二激光测距仪16测量的数据传输到网络信号收发器5上,网络信号收发器将多个第二激光测距仪测得的数据传输给电脑,电脑自动提取最大和最小两个数值,通过该两个数值可自动计算该测量点的最大坡度(该计算方法简单的几何计算方法,原理是圆板1为水平,通过该两个第二激光测距仪距离圆板1之间的距离差值可自动计算该两个第二激光测距仪连线与水平面之间的夹角,此处不再详细赘述计算方法),同理可以自动测得多个测量点的坡度后取平均值,也可根据根据不同点侧不同坡度对不同测量点的滑坡可能性进行预估;同时控制器6控制电机9转动,电机9带动转套3旋转,由于第二弹性伸缩杆13均有不同程度的伸缩,转套3外壁上的螺旋叶片18旋入土中,和螺旋叶片18固定连接的转套3一同向下移动,同时转套3带动圆板1向下运动,由于圆板上安装有第一弹性伸缩杆8,第一弹性伸缩杆8的活动端固定在反射板11的下端,反射板11中部固定有推轴12,推轴12在第一弹性伸缩杆8的作用下向下运动,进入转套下端内的土壤将推轴12向上推动,第一弹性伸缩杆8被拉长,由于不同区域的泥土软硬度不同,推轴12向下运动的距离也不同,同时第一激光测距仪7测量的圆板1和反射板11的距离也不同,土壤越松软第一弹性伸缩杆8被拉长的幅度越小,测距仪7测量的圆板1和反射板11的距离越小,反之越大,第一激光测距仪7测量数值传输到网络接收发器5,网络信号收发器5接收到多个信号后,将信号发送到电脑,经过多次不同位置的监测,电脑将数据整合运算取平均值,通过测距仪7测量的圆板1和反射板11的平均距离代表土壤的软硬度,得出该区域的坡度和泥土的软硬度,节省测量和安装的时间,降低了监测人员的劳动强度,工作人员可以根据测得的数据对测量区域的地质灾害发生概率进行预估,提前做好防护准备,保证该区域的居民及建筑设施的安全。
具体而言,如图所示,本实施例所述的第二弹性伸缩杆13的活动端采用尖角设计。通过尖角设计,是设备更好插入泥土中,防止设备在测量过程中倾倒。
具体的,如图所示,本实施例所述的转套3下方外壁上固定安装有螺旋叶片18。转套通过螺旋叶片19可以更加轻松的旋入地下,工作人员操作本发明时可以更加轻松省力。
进一步的,如图所示,本实施例所述的滑套2和转套3的贴合面安装有推力轴承17。防止因转套3磨损,电机9和大齿轮4无法正常啮合,使转套3无法正常旋转,从而造成螺旋叶片18无法正常旋转,使测量泥土软硬度的数值不准确。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.基于物联网的地质灾害监测装置,其特征在于:包括圆板(1),所述圆板(1)轴向固定有滑套(2),滑套(2)轴向套设有转套(3),转套(3)上端固定安装有大齿轮(4),所述圆板(1)上端安装有了网络接收发器(5)、控制器(6)、第一激光测距仪(7)、多个第一弹性伸缩杆(8)和多个电机(9),电机(9)通过大齿轮(4)带动转套(3)旋转,转套(3)上滑套(2)底端安装有挡圈(10),所述第一弹性伸缩杆(8)的活动端固定在反射板(11)的下端,转套(3)内配合安装推轴(12),推轴(12)顶端固定安装在反射板(11)的下端,所述圆板(1)下端靠近外圈安装有多个均匀分布的竖向的第二弹性伸缩杆(13),第二弹性伸缩杆(13)的固定端安装在圆板(1)上,第二弹性伸缩杆(13)的活动端位于设备底部,圆板(1)下端滑套(2)外壁固定安装有多个均匀分布的且为竖向的弹性滑轨组件(14),弹性滑轨组件(14)的滑块(19)和相应的第二弹性伸缩杆(13)的活动端连接有支杆(15),支杆(15)上部均安装有第二激光测距仪(16),第一激光测距仪测量的圆板和反射板的距离,第二激光测距仪监测的支杆和圆板之间的间距。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的地质灾害监测装置,其特征在于:所述的第二弹性伸缩杆(13)的活动端采用尖角设计。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的地质灾害监测装置,其特征在于:所述的转套(3)下方外壁上固定安装有螺旋叶片(18)。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的地质灾害监测装置,其特征在于:所述的滑套(2)和转套(3)的贴合面安装有推力轴承(17)。
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