CN111354166A - 一种采空区塌陷警报装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种采空区塌陷警报装置，包括：地面警报飞行部分、太阳能部分、行走部分、机械臂部分、地下探测部分，地面警报飞行部分安装有控制器，通过控制器控制行走部分带动设备移动到指定位置进行钻孔探测；通过太阳能部分将太阳能转化为电能为设备供电；通过机械臂部分夹住地下探测部分使其钻入地下；通过地下探测部分实时探测采空区地下的各项数据；即将发生塌陷时，地面警报飞行部分迅速飞行闪烁警报灯并同时通过警报扬声器发出警报声，减少人员的伤亡和经济损失；塌陷结束后，地下探测部分自动回到地面完成设备的回收，减少了探测成本，避免了人工操作的危险，本设备完成了对采空区的探测、塌陷警报和设备回收的一体化。
Description
技术领域
本发明涉及矿区设备技术领域，特别涉及一种采空区塌陷警报装置。
背景技术
地下采空区对采矿工程的危害是显著和累积叠加的，主要体现在二个方面：一是采空区 矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移，造成地表沉陷、开裂和塌陷，破坏地面环境和影 响露天作业，更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏； 另一方面在矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表 或连通老窑积水，发生突水事故，淹没坑道和工作面，造成巨大经济损失。
由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点，因此，如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的空区处治情况等进行量化评判，一直是困扰工程技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治对策的关键技术难题。
所以，对采空区进行监测预警对矿山的地压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，为了防止地表陷落，消除生产隐患，确保坑内作业人员安全，需及时而有计划的对采空区进行处理。
现有应用产品只是对地压变化进行数据记录，而对采空区何时塌陷和塌陷前如何预警，尚无成型产品，因此急需发明一种既可以对采空区进行探测，即在采空区即将塌陷时可以发出警报，又可以在塌陷结束后可以实现设备回收采空区塌陷警报装置。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种采空区塌陷警报装置，以解决传统的应用产品只是对地压变化进行数据记录，而不能确定采空区何时塌陷和塌陷前如何预警的问题。
本发明所使用的技术方案是：一种采空区塌陷警报装置，包括：地面警报飞行部分、太阳能部分、行走部分、机械臂部分、地下探测部分。
所述的地面警报飞行部分包括：主体箱、侧翼；
所述的机械臂部分包括：第一铰座、伸缩套筒、活动夹；
所述的主体箱是一个空心箱体，主体箱的侧面固定安装有侧翼，主体箱下面安装有全景摄像头；所述的太阳能部分固定安装在主体箱的上端面；所述的行走部分安装在主体箱的下端面；所述的第一铰座的上端面固定安装在主体箱的下端面，伸缩套筒的套筒端与第一铰座的转轴固定连接，伸缩套筒的伸缩杆端部安装有活动夹；所述的地下探测部分放置在活动夹中间。
进一步地，所述的地面警报飞行部分还包括：螺旋桨、推进器、蓄电池、总处理器、控制器、缠线电动葫芦、连接线、第一剪线剪、警报灯、警报扬声器，所述的螺旋桨安装在侧翼上的凹槽中；推进器安装在主体箱的后端面；蓄电池固定安装在主体箱中；总处理器固定安装在主体箱中；控制器固定安装在主体箱中；缠线电动葫芦固定安装在主体箱的内部靠前位置；连接线缠绕在缠线电动葫芦的电动轴上，连接线的上端与电池连接，连接线的下端与线路连接头连接；第一剪线剪安装在主体箱的下端面；警报灯固定安装在主体箱的下端面；警报扬声器固定安装在主体箱的下端面。
进一步地，所述的太阳能部分包括：主太阳能板、电动合页、副太阳能板，所述的主太阳能板的下端面与主体箱的上端面固定连接；电动合页的固定部分与主太阳能板固定连接，电动合页的转动部分与副太阳能板固定连接。
进一步地，所述的行走部分包括：轮子固定架、滑动板、避震弹簧、第一步进电机、轮子，所述的轮子固定架的上端面固定安装在主体箱的下端面；滑动板的下端面与第一步进电机的固定壳上端面固定连接，滑动板的上端面滑动安装在轮子固定架的侧面板子滑槽中；避震弹簧的上端与轮子固定架的下端面固定连接，避震弹簧的下端与第一步进电机的侧面固定板上端面固定连接；第一步进电机的电机轴与轮子固定连接。
进一步地，所述的机械臂部分还包括：第一舵机、第二铰座、第二舵机，所述的第一舵机固定安装在第一铰座的侧面，第一舵机的电机轴与第一铰座的转轴固定连接；第二铰座固定安装在伸缩套筒的伸缩杆端部；第二舵机固定安装在第二铰座上，第二舵机的电机轴与第二铰座的转轴固定连接；活动夹的后端固定杆与第二铰座的转轴固定连接。
进一步地，所述的地下探测部分包括：主体钻孔模块、移动模块和探测模块，所述主体钻孔模块进行钻孔，所述移动模块产生推动力带动地下探测部分移动到地下，所述探测模块进行实时探测采空区地下的各项数据。
进一步地，所述的主体钻孔模块包括：探测主体架、探测器外壳、探测电池、电钻电机、钻头、挡土顶板、线路连接头、第二剪线剪、加压器、第三铰座，所述的探测器外壳固定安装在探测主体架的中间位置；探测电池的固定壳固定安装在探测主体架的下端面；电钻电机固定安装在探测电池的固定壳下端面，电钻电机的电机轴与钻头固定连接；挡土顶板的支撑杆下端与加压器的上端面固定连接；线路连接头的上端与连接线的下端连接；第二剪线剪安装在加压器与挡土顶板的中间位置；加压器固定安装在探测主体架上；第三铰座分别固定安装在探测器外壳的上端面和下端面；
进一步地，所述的移动模块包括：电缸、履带固定架、履带挡土板、第二步进电机、履带，所述的电缸的缸体底端固定安装在探测主体架侧面板子上，电缸的活塞杆端与履带固定架的后端面固定连接；履带挡土板固定安装在履带固定架上，履带挡土板的中间位置设有矩形槽；第二步进电机固定安装在履带固定架的侧板上，第二步进电机的电机轴与履带的内部转轴固定连接；履带转动安装在履带固定架中间；
进一步地，所述的探测模块包括：第一气缸、下挡土板、第二气缸、中挡土板、地音收集器、上挡土板、第三气缸，所述的第一气缸的缸体底端与下方的第三铰座的转轴固定连接，第一气缸的活塞杆端与下挡土板后端面的铰座转轴固定连接，第一气缸上安装有压力表；下挡土板通过合页与中挡土板连接；第二气缸的缸体底端固定安装在探测器外壳的侧面，第二气缸的活塞杆端与中挡土板的后端面固定连接，第二气缸上安装有压力表；中挡土板的中间位置设有圆孔，中挡土板通过合页与上挡土板连接；地音收集器的固定架固定安装在地音收集器后端面的圆孔周围；第三气缸的缸体底端与上方的第三铰座的转轴固定连接，第三气缸的活塞杆端与上挡土板后端面铰座的转轴固定连接，第三气缸上安装有压力表。
本发明的有益效果：
1.通过第一步进电机带动轮子转动从而带动设备移动到指定位置进行钻孔探测，通过电动合页带动副太阳能板展开从而将太阳能转化为电能为设备供电，节约了能源，实现了能源的自给自足。
2.通过活动夹夹住地下探测部分，通过第一舵机带动伸缩套筒向下移动从而为地下探测部分施加一个向下的力进而使地下探测部分钻入地下，通过电钻电机带动钻头转动从而钻孔，电缸推动履带固定架移动使履带接触钻出的孔的内壁，通过第二步进电机带动履带转动从而产生推力使地下探测部分向下移动到指定位置，可以自动化快速到达需要探测的位置，保证了探测的准确性。
3.通过电缸带动履带固定架缩回，同时通过第一气缸、第二气缸和第三气缸分别推动下挡土板、中挡土板和上挡土板接触孔的内壁，通过气缸上安装的压力表检测气缸承受的压力从而确定挡土板承受的压力进而确定采空区地下的变形量，通过地音收集器收集地音并传输给探测器外壳内部的数据处理器进行处理，通过探测器外壳内部的数据处理器将地下探测部分探测到的数据通过连接线实时传输到总处理器，由总处理器无线传输到地面控制中心，实现同步准确的检测采空区各项数据。
4.当气缸上安装的压力表检测到气缸承受的压力达到警戒值，地音收集器收集地音进而确定采空区地下的变形量即将造成塌陷时，及时把信息传递给总处理器，通过控制器控制电动合页带动副太阳能板转动折叠到主太阳能板上，通过第一剪线剪去剪断连接线从而方便地面设备飞行，通过螺旋桨转动从而带动设备整体飞行，通过推进器控制设备在飞行时的方向，在飞行时闪烁警报灯并同时通过警报扬声器发出警报声方便人员和设备的撤离，减少人员的伤亡和经济损失。
5.当采空区塌陷掩埋地下探测部分后，地下探测部分启动自动控制模式，通过探测器外壳内部安装的探测控制器控制地下探测部分各部分协调工作，通过第二剪线剪剪断线路连接头下面的导线从而方便地下探测部分移动，通过垂直方向仪为地下探测部分确定方向使地下探测部分向上移动到地面，并发送信号给总处理器方便回收，通过地面警报飞行部分飞行到地下探测部分上方，通过机械臂部分将地下探测部分夹起然后回到地面的控制中心完成设备的回收，提高了设备的回收率，减少了探测成本，避免了人工操作的危险，节约了制造成本，本设备完成了对采空区的探测、塌陷警报和设备回收的一体化。
附图说明
图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。
图4、图5为本发明的地面警报飞行部分的结构示意图。
图6为本发明的太阳能部分的结构示意图。
图7为本发明的行走部分的结构示意图。
图8为本发明的机械臂部分的结构示意图。
图9为本发明的机械臂部分的A1处的局部放大结构示意图。
图10为本发明的地下探测部分的结构示意图。
图11、图12为本发明的地下探测部分的主体钻孔模块结构示意图。
图13为本发明的地下探测部分的主体钻孔模块的A2处的局部放大结构示意图。
图14、图15为本发明的地下探测部分的移动模块的结构示意图。
图16、图17为本发明的地下探测部分的探测模块的结构示意图。
附图标号：
1-地面警报飞行部分；2-太阳能部分；3-行走部分；4-机械臂部分；5-地下探测部分； 101-主体箱；102-侧翼；103-螺旋桨；104-推进器；105-蓄电池；106-总处理器；107-控制器；108-缠线电动葫芦；109-连接线；110-第一剪线剪；111-警报灯；112-警报扬声器；201- 主太阳能板；202-电动合页；203-副太阳能板；301-轮子固定架；302-滑动板；303-避震弹簧；304-第一步进电机；305-轮子；401-第一铰座；402-第一舵机；403-伸缩套筒；404-第二铰座；405-第二舵机；406-活动夹；501-探测主体架；502-探测器外壳；503-探测电池；504-电钻电机；505-钻头；506-挡土顶板；507-线路连接头；508-第二剪线剪；509-加压器；510-第三铰座；511-电缸；512-履带固定架；513-履带挡土板；514-第二步进电机；515-履带；516-第一气缸；517-下挡土板；518-第二气缸；519-中挡土板；520-地音收集器；521- 上挡土板；522-第三气缸。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，还需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。
实施例如图1-17示，一种采空区塌陷警报装置，包括：地面警报飞行部分1、太阳能部分2、行走部分3、机械臂部分4、地下探测部分5。
地面警报飞行部分1包括：主体箱101、侧翼102；具体地，通过地面警报飞行部分1在矿区发生塌陷时飞行并同时发出警报提醒人们快速撤离；
机械臂部分4包括：第一铰座401、伸缩套筒403、活动夹406；具体地，通过机械臂部分4带动地下探测部分5及协助地下探测部分5向下转孔；
主体箱101是一个空心箱体，主体箱101的侧面固定安装有侧翼102，主体箱101下面安装有全景摄像头；太阳能部分2固定安装在主体箱101的上端面，通过太阳能部分2收集太阳能转化为电能储存到蓄电池105；行走部分3安装在主体箱101的下端面，通过行走部分3带动设备在地面移动；第一铰座401的上端面固定安装在主体箱101的下端面，伸缩套筒403的套筒端与第一铰座401的转轴固定连接，伸缩套筒403的伸缩杆端部安装有活动夹406；所述的地下探测部分5放置在活动夹406中间，具体地，通过地下探测部分5探测采空区地下的各项数据及时报警。
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图4、图5所示，地面警报飞行部分1还包括：螺旋桨103、推进器104、蓄电池105、总处理器106、控制器107、缠线电动葫芦108、连接线109、第一剪线剪110、警报灯111、警报扬声器112，所述的螺旋桨103安装在侧翼 102上的凹槽中，通过螺旋桨103转动从而带动设备整体飞行；推进器104安装在主体箱101 的后端面，通过推进器104控制设备在飞行时的方向；蓄电池105固定安装在主体箱101中，通过蓄电池105储蓄电能为设备供电，通过蓄电池105为探测电池503充电；总处理器106 固定安装在主体箱101中，通过总处理器106将地下探测部分5探测到的数据进行分析并通过无线实时传输给地面控制中心；控制器107固定安装在主体箱101中，通过控制器107控制地面设备的各部分协调运行；缠线电动葫芦108固定安装在主体箱101的内部靠前位置，通过缠线电动葫芦108转动从而将连接线109缠绕或放线；连接线109缠绕在缠线电动葫芦 108的电动轴上，连接线109的上端与电池连接，连接线109的下端与线路连接头507连接，具体地，连接线109内部有一根数据传输线和一根充电线，数据传输线的上端与总处理器106 连接，数据传输线的下端与探测器外壳502内的数据处理器连接，充电线的上端与蓄电池105 连接，充电线下端与探测电池503连接；第一剪线剪110安装在主体箱101的下端面，当采空区即将塌陷时，通过第一剪线剪110剪断连接线109从而方便地面设备飞行；警报灯111 固定安装在主体箱101的下端面，在采空区即将发生塌陷时，通过地面警报飞行部分1飞行时闪烁警报灯111并同时通过警报扬声器112发出警报声；警报扬声器112固定安装在主体箱101的下端面。
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图6所示，太阳能部分2包括：主太阳能板 201、电动合页202、副太阳能板203，所述的主太阳能板201的下端面与主体箱101的上端面固定连接；电动合页202的固定部分与主太阳能板201固定连接，电动合页202的转动部分与副太阳能板203固定连接，具体地，在使用本设备时，通过电动合页202带动副太阳能板203展开从而将太阳能转化为电能为设备供电，当探测到采空区即将发生塌陷时，通过电动合页202带动副太阳能板203转动折叠到主太阳能板201上方便设备飞行。
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图7所示，行走部分3包括：轮子固定架301、滑动板302、避震弹簧303、第一步进电机304、轮子305，所述的轮子固定架301的上端面固定安装在主体箱101的下端面；滑动板302的下端面与第一步进电机304的固定壳上端面固定连接，滑动板302的上端面滑动安装在轮子固定架301的侧面板子滑槽中；避震弹簧303的上端与轮子固定架301的下端面固定连接，避震弹簧303的下端与第一步进电机304的侧面固定板上端面固定连接，通过避震弹簧303为设备避震；第一步进电机304的电机轴与轮子305固定连接，具体地，通过第一步进电机304带动轮子305转动从而带动设备移动到指定位置进行钻孔探测。
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图8、图9所示，机械臂部分4还包括：第一舵机402、第二铰座404、第二舵机405，所述的第一舵机402固定安装在第一铰座401的侧面，第一舵机402的电机轴与第一铰座401的转轴固定连接，通过第一舵机402带动伸缩套筒403转动；第二铰座404固定安装在伸缩套筒403的伸缩杆端部；第二舵机405固定安装在第二铰座404上，第二舵机405的电机轴与第二铰座404的转轴固定连接，通过第二舵机405带动活动夹406转动；活动夹406的后端固定杆与第二铰座404的转轴固定连接，具体地，通过活动夹406夹住地下探测部分5移动到指定位置，通过第一舵机402带动伸缩套筒403向下移动从而为地下探测部分5施加一个向下的力进而使地下探测部分5钻入地下。
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图10所示，地下探测部分5包括：主体钻孔模块、移动模块和探测模块，所述主体钻孔模块进行钻孔，所述移动模块产生推动力带动地下探测部分5移动到地下，所述探测模块进行实时探测采空区地下的各项数据。
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图11、图12、图13所示，主体钻孔模块包括：探测主体架501、探测器外壳502、探测电池503、电钻电机504、钻头505、挡土顶板506、线路连接头507、第二剪线剪508、加压器509、第三铰座510，所述的探测器外壳502 固定安装在探测主体架501的中间位置，具体地，探测器外壳502内部安装有探测控制器、数据处理器、垂直方向仪，通过探测控制器控制地下探测部分5的各部分协调工作，通过数据处理器将地下探测部分5探测到的数据进行分析之后通过连接线109实时传输到总处理器106，由总处理器106无线传输到地面控制中心，通过垂直方向仪为地下探测部分5确定方向从而方便地下探测部分5移动到指定位置探测，当发生塌陷将地下探测部分5掩埋后，通过垂直方向仪为地下探测部分5确定方向使地下探测部分5向上移动到地面，并发送信号方便回收；
探测电池503的固定壳固定安装在探测主体架501的下端面，通过探测电池503为地下探测部分5充电；电钻电机504固定安装在探测电池503的固定壳下端面，电钻电机504的电机轴与钻头505固定连接，通过电钻电机504带动钻头505转动从而钻孔使地下探测部分 5深入采空区的地下方便探测；挡土顶板506的支撑杆下端与加压器509的上端面固定连接，通过挡土顶板506挡土；线路连接头507的上端与连接线109的下端连接；第二剪线剪508安装在加压器509与挡土顶板506的中间位置，当采空区发生塌陷掩埋地下探测部分5后，通过第二剪线剪508剪断线路连接头507下面的导线从而方便地下探测部分5移动到地面方便回收；加压器509固定安装在探测主体架501上，通过加压器509为第一气缸516、第二气缸518、第三气缸522加减气压；第三铰座510分别固定安装在探测器外壳502的上端面和下端面；
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图14、图15所示，移动模块包括：电缸511、履带固定架512、履带挡土板513、第二步进电机514、履带515，所述的电缸511的缸体底端固定安装在探测主体架501侧面板子上，电缸511的活塞杆端与履带固定架512的后端面固定连接，通过电缸511带动履带固定架512移动；履带挡土板513固定安装在履带固定架512上，履带挡土板513的中间位置设有矩形槽；第二步进电机514固定安装在履带固定架512的侧板上，第二步进电机514的电机轴与履带515的内部转轴固定连接，通过第二步进电机514带动履带515移动；履带515转动安装在履带固定架512中间，具体地，当地下探测部分5需要向下移动时，通过电缸511推动履带固定架512移动使履带515接触钻出的孔的内壁，通过第二步进电机514带动履带515转动从而产生推力使地下探测部分5移动；
本发明的实施例的一个可选实施方式中，如图16、图17所示，探测模块包括：第一气缸516、下挡土板517、第二气缸518、中挡土板519、地音收集器520、上挡土板521、第三气缸522，所述的第一气缸516的缸体底端与下方的第三铰座510的转轴固定连接，第一气缸516的活塞杆端与下挡土板517后端面的铰座转轴固定连接，第一气缸516上安装有压力表，通过压力表检测第一气缸516承受的压力从而确定下挡土板517承受的压力；下挡土板 517通过合页与中挡土板519连接；第二气缸518的缸体底端固定安装在探测器外壳502的侧面，第二气缸518的活塞杆端与中挡土板519的后端面固定连接，第二气缸518上安装有压力表，通过压力表检测第二气缸518承受的压力从而确定中挡土板519承受的压力；中挡土板519的中间位置设有圆孔，中挡土板519通过合页与上挡土板521连接；地音收集器520 的固定架固定安装在地音收集器520后端面的圆孔周围，通过地音收集器520收集地音并传输给探测器外壳502内部的数据处理器进行处理；第三气缸522的缸体底端与上方的第三铰座510的转轴固定连接，第三气缸522的活塞杆端与上挡土板521后端面铰座的转轴固定连接，第三气缸522上安装有压力表，通过压力表检测第三气缸522承受的压力从而确定上挡土板521承受的压力；具体地，第一气缸516、第二气缸518和第三气缸522上安装的压力表数据通过无线实时传输给探测器外壳502内部的数据处理器进行分析处理；在无需探测地下数据时，通过第一气缸516、第二气缸518和第三气缸522分别将下挡土板517、中挡土板 519和上挡土板521拉回进而防止大量泥土进入地下探测部分5。
工作原理：
在使用本设备使时，首先通过控制器107控制本设备地面部分的各零件协调工作，通过第一步进电机304带动轮子305转动从而带动设备移动到指定位置进行钻孔探测，然后通过电动合页202带动副太阳能板203展开从而将太阳能转化为电能为设备供电；
通过活动夹406夹住地下探测部分5，通过第一舵机402带动伸缩套筒403向下移动从而为地下探测部分5施加一个向下的力进而使地下探测部分5钻入地下，通过电钻电机504 带动钻头505转动从而钻孔，电缸511推动履带固定架512移动使履带515接触钻出的孔的内壁，通过第二步进电机514带动履带515转动从而产生推力使地下探测部分5向下移动到指定位置，然后通过电缸511带动履带固定架512缩回，同时通过第一气缸516、第二气缸518和第三气缸522分别推动下挡土板517、中挡土板519和上挡土板521接触孔的内壁，通过气缸上安装的压力表检测气缸承受的压力从而确定挡土板承受的压力进而确定采空区地下的变形量，通过地音收集器520收集地音并传输给探测器外壳502内部的数据处理器进行处理，通过探测器外壳502内部的数据处理器将地下探测部分5探测到的数据通过连接线109 实时传输到总处理器106，由总处理器106无线传输到地面控制中心；
当气缸上安装的压力表检测到气缸承受的压力达到警戒值，地音收集器520收集地音进而确定采空区地下的变形量即将造成塌陷时，及时把信息传递给总处理器106，通过控制器 107控制电动合页202带动副太阳能板203转动折叠到主太阳能板201上，通过第一剪线剪 110剪断连接线109从而方便地面设备飞行，通过螺旋桨103转动从而带动设备整体飞行，通过推进器104控制设备在飞行时的方向，在飞行时闪烁警报灯111并同时通过警报扬声器 112发出警报声方便人员和设备的撤离，减少人员的伤亡和经济损失；
当采空区塌陷掩埋地下探测部分5后，地下探测部分5启动自动控制模式，通过探测器外壳502内部安装的探测控制器控制地下探测部分5的各部分协调工作，通过第二剪线剪508 剪断线路连接头507下面的导线从而方便地下探测部分5移动，通过垂直方向仪为地下探测部分5确定方向使地下探测部分5向上移动到地面，并发送信号给总处理器106方便回收，通过地面警报飞行部分1飞行到地下探测部分5上方，通过机械臂部分4将地下探测部分5 夹起然后回到地面的控制中心完成设备的回收，提高了设备的回收率，减少了探测成本，避免了人工操作的危险，节约了制造成本，本设备完成了对采空区的探测、塌陷警报和设备回收的一体化。
Claims (10)
1.一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：包括：地面警报飞行部分(1)、太阳能部分(2)、行走部分(3)、机械臂部分(4)、地下探测部分(5)，
所述的地面警报飞行部分(1)包括：主体箱(101)、侧翼(102)；
所述的机械臂部分(4)包括：第一铰座(401)、伸缩套筒(403)、活动夹(406)；
所述的主体箱(101)是一个空心箱体，主体箱(101)的侧面固定安装有侧翼(102)，主体箱(101)下面安装有全景摄像头；所述的太阳能部分(2)固定安装在主体箱(101)的上端面；所述的行走部分(3)安装在主体箱(101)的下端面；所述的第一铰座(401)的上端面固定安装在主体箱(101)的下端面，伸缩套筒(403)的套筒端与第一铰座(401)的转轴固定连接，伸缩套筒(403)的伸缩杆端部安装有活动夹(406)；所述的地下探测部分(5)放置在活动夹(406)中间。
2.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的地面警报飞行部分(1)还包括：螺旋桨(103)、推进器(104)、蓄电池(105)、总处理器(106)、控制器(107)、缠线电动葫芦(108)、连接线(109)、第一剪线剪(110)、警报灯(111)和警报扬声器(112)，
所述的螺旋桨(103)安装在侧翼(102)上的凹槽中；推进器(104)安装在主体箱(101)的后端面；蓄电池(105)固定安装在主体箱(101)中；总处理器(106)固定安装在主体箱(101)中；控制器(107)固定安装在主体箱(101)中；缠线电动葫芦(108)固定安装在主体箱(101)的内部靠前位置；连接线(109)缠绕在缠线电动葫芦(108)的电动轴上，连接线(109)的上端与电池连接，连接线(109)的下端与线路连接头(507)连接；第一剪线剪(110)安装在主体箱(101)的下端面；警报灯(111)固定安装在主体箱(101)的下端面；警报扬声器(112)固定安装在主体箱(101)的下端面。
3.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的太阳能部分(2)包括：主太阳能板(201)、电动合页(202)和副太阳能板(203)，
所述的主太阳能板(201)的下端面与主体箱(101)的上端面固定连接；电动合页(202)的固定部分与主太阳能板(201)固定连接，电动合页(202)的转动部分与副太阳能板(203)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的行走部分(3)包括：轮子固定架(301)、滑动板(302)、避震弹簧(303)、第一步进电机(304)、轮子(305)，
所述的轮子固定架(301)的上端面固定安装在主体箱(101)的下端面；滑动板(302)的下端面与第一步进电机(304)的固定壳上端面固定连接，滑动板(302)的上端面滑动安装在轮子固定架(301)的侧面板子滑槽中；避震弹簧(303)的上端与轮子固定架(301)的下端面固定连接，避震弹簧(303)的下端与第一步进电机(304)的侧面固定板上端面固定连接；第一步进电机(304)的电机轴与轮子(305)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的机械臂部分(4)还包括：第一舵机(402)、第二铰座(404)、第二舵机(405)，
所述的第一舵机(402)固定安装在第一铰座(401)的侧面，第一舵机(402)的电机轴与第一铰座(401)的转轴固定连接；第二铰座(404)固定安装在伸缩套筒(403)的伸缩杆端部；第二舵机(405)固定安装在第二铰座(404)上，第二舵机(405)的电机轴与第二铰座(404)的转轴固定连接；活动夹(406)的后端固定杆与第二铰座(404)的转轴固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的地下探测部分(5)包括：主体钻孔模块、移动模块和探测模块，
所述主体钻孔模块进行钻孔，所述移动模块产生推动力带动地下探测部分(5)移动到地下，所述探测模块进行实时探测采空区地下的各项数据。
7.根据权利要求6所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的主体钻孔模块包括：探测主体架(501)、探测器外壳(502)、探测电池(503)、电钻电机(504)、钻头(505)、挡土顶板(506)、线路连接头(507)、第二剪线剪(508)、加压器(509)和第三铰座(510)，
所述的探测器外壳(502)固定安装在探测主体架(501)的中间位置；探测电池(503)的固定壳固定安装在探测主体架(501)的下端面；电钻电机(504)固定安装在探测电池(503)的固定壳下端面，电钻电机(504)的电机轴与钻头(505)固定连接；挡土顶板(506)的支撑杆下端与加压器(509)的上端面固定连接；线路连接头(507)的上端与连接线(109)的下端连接；第二剪线剪(508)安装在加压器(509)与挡土顶板(506)的中间位置；加压器(509)固定安装在探测主体架(501)上；第三铰座(510)分别固定安装在探测器外壳(502)的上端面和下端面。
8.根据权利要求7所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的移动模块包括：电缸(511)、履带固定架(512)、履带挡土板(513)、第二步进电机(514)和履带(515)，
所述的电缸(511)的缸体底端固定安装在探测主体架(501)侧面板子上，电缸(511)的活塞杆端与履带固定架(512)的后端面固定连接；履带挡土板(513)固定安装在履带固定架(512)上，履带挡土板(513)的中间位置设有矩形槽；第二步进电机(514)固定安装在履带固定架(512)的侧板上，第二步进电机(514)的电机轴与履带(515)的内部转轴固定连接；履带(515)转动安装在履带固定架(512)中间。
9.根据权利要求8所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的探测模块包括：第一气缸(516)、下挡土板(517)、第二气缸(518)、中挡土板(519)、地音收集器(520)、上挡土板(521)、第三气缸(522)，
所述的第一气缸(516)的缸体底端与下方的第三铰座(510)的转轴固定连接，第一气缸(516)的活塞杆端与下挡土板(517)后端面的铰座转轴固定连接，第一气缸(516)上安装有压力表；下挡土板(517)通过合页与中挡土板(519)连接；第二气缸(518)的缸体底端固定安装在探测器外壳(502)的侧面，第二气缸(518)的活塞杆端与中挡土板(519)的后端面固定连接，第二气缸(518)上安装有压力表；中挡土板(519)的中间位置设有圆孔，中挡土板(519)通过合页与上挡土板(521)连接；地音收集器(520)的固定架固定安装在地音收集器(520)后端面的圆孔周围；第三气缸(522)的缸体底端与上方的第三铰座(510)的转轴固定连接，第三气缸(522)的活塞杆端与上挡土板(521)后端面铰座的转轴固定连接，第三气缸(522)上安装有压力表。
10.根据权利要求7所述的一种采空区塌陷警报装置，其特征在于：所述的探测器外壳(502)内部安装有探测控制器、数据处理器、垂直方向仪，所述探测控制器控制地下探测部分(5)各部分协调工作；所述的数据处理器将地下探测部分(5)探测到的数据通过连接线(109)实时传输到总处理器(106)，由总处理器(106)无线传输到地面控制中心；所述的垂直方向仪为地下探测部分(5)确定方向。
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