CN113593188B - 一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，包括边坡本体，所述边坡本体上靠近其左侧的顶部固定连接有稳定板，所述稳定板的侧面开设有侧槽，所述侧槽的内壁固定连接有减震弹簧，所述减震弹簧的一端固定连接有防撞板，所述边坡本体的上表面开设有凹口。本发明通过上述等结构的配合，实现了保障了监测预警装置具备自给自足的电量补充能力，减少了因外部情况而造成的监测预警装置监控不及时的情况，增强了监测预警装置受到冲击时的抵抗能力，提高了监测预警装置的散热效果，便于工作人员在多种情况下进行边坡的维修工作，间接的提高了工作人员的工作效率，给工作人员的工作带来了便利。

Description

一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置
技术领域
本发明涉及土木工程结构健康监测技术领域，具体为一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置。
背景技术
近年来随着我国经济的快速发展，城市中的公路、铁路以及河道等工程得到兴建，逐渐成为城市人民出行及生活环境的主要动脉。当随着各建筑的建立，导致岩土的成分变得复杂，造成了严重的水土流失，滑坡现象频发，严重影响人们的生活和安全。目前，边坡治理中以工程护坡和生态护坡为主。工程护坡往往采取石料或混凝土挡墙和护面,或采用格构防护、锚喷支护，这样做能克服边坡带来的严重的水土流失和滑坡、泥石流等灾害,但也带来严重的环境问题，如生态失衡等。
由于现有的大多数监测预警装置需要外部电源进行给与能量，增加了因外部情况而造成的监测预警装置监控不及时的情况，部分监测预警装置不具备较强的抗冲击能力，且部分监测预警装置内部无法较好的进行散热工作，间接的降低了工作人员的工作效率，给工作人员的工作带来了不便，给实际使用带来了一定的不利影响，因此需要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，具备的保障了监测预警装置具备自给自足的电量补充能力，减少了因外部情况而造成的监测预警装置监控不及时的情况，增强了监测预警装置受到冲击时的抵抗能力，提高了监测预警装置的散热效果，便于工作人员在多种情况下进行边坡的维修工作，间接的提高了工作人员的工作效率，给工作人员的工作带来了便利的优点，给实际使用带来了一定的有利影响，解决了以上背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，包括边坡本体，所述边坡本体上靠近其左侧的顶部固定连接有稳定板，所述稳定板的侧面开设有侧槽，所述侧槽的内壁固定连接有减震弹簧，所述减震弹簧的一端固定连接有防撞板，所述边坡本体的上表面开设有凹口，所述凹口内壁的顶部通过支架固定安装有驱动机一，所述驱动机一的输出端固定连接有转杆，所述转杆远离驱动机一的一端设置有换向组件，所述凹口上靠近其内壁的中部通过轴承转动连接有转动杆，所述转动杆的表面与换向组件的表面连接，所述凹口的内壁通过轴承转动连接有圆柱，所述圆柱的表面与转动杆的顶部固定连接，所述圆柱的顶部固定连接有分力板，所述分力板上靠近其中部的上表面固定安装有驱动机二，所述驱动机二的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有螺纹套板，所述螺纹套板的侧面设置有限位组件，所述螺纹套板的顶部固定连接有固定杆，所述固定杆的顶部固定安装有太阳能电池板，所述分力板上靠近其侧面的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定固定连接有弹力垫，所述弹力垫的顶部与太阳能电池板的底部固定连接，所述支撑板的侧面开设有滑槽，所述滑槽的内壁滑动连接有滑块，所述滑块的侧面固定连接有L型杆，所述L型杆的顶部开设有下圆槽，所述下圆槽的内壁活动连接有圆球，所述太阳能电池板的下表面开设有上圆槽，所述上圆槽的内壁与圆球的表面活动连接，所述边坡本体的顶部固定连接有固定框，所述固定框内壁的底部固定安装有太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池的表面通过电线与太阳能电池板的表面连接，所述固定框上靠近其内壁的中部固定连接有隔板，所述隔板的顶部固定连接有监控预警调控箱，所述固定框的顶部固定连接有矩形框，所述矩形框上靠近其顶部的前侧通过支架固定安装有驱动机三，所述驱动机三的输出端穿进矩形框的内部并固定连接有齿轮盘，所述矩形框内壁的表面固定连接有滑杆，所述滑杆的表面滑动连接有齿牙滑套板，所述齿牙滑套板的表面与齿轮盘的表面啮合连接，所述齿牙滑套板的底部固定连接有散热风扇，所述固定框上靠近其中部的上表面开设有通口，所述边坡本体的顶部固定连接有路灯，所述路灯的底部固定连接有警报灯，所述边坡本体的侧面固定连接有防护板，所述防护板的内壁固定连接有位置校对灯，所述位置校对灯通过信号与警报灯连接，所述边坡本体的内部卡接有测量节杆，所述测量节杆的一端固定连接有位置校对板，所述位置校对板位于位置校对灯的正下方，所述太阳能蓄电池通过电线与路灯、驱动机一、驱动机二和驱动机三连接。
优选的，所述防撞板的侧面固定连接有缓冲垫，所述缓冲垫的材料为缓冲橡胶。
优选的，所述换向组件包括主动锥形齿轮和从动锥形齿轮，所述主动锥形齿轮固定连接在转杆远离驱动机一的一端上，所述从动锥形齿轮固定连接在转动杆的表面上，所述从动锥形齿轮的表面与主动锥形齿轮的表面啮合连接。
优选的，所述限位组件包括T型限位杆和限位槽板，所述限位槽板固定连接在螺纹套板的侧面上，所述T型限位杆固定连接在分力板的顶部上，所述T型限位杆的表面与限位槽板的内壁滑动连接且适配。
优选的，所述固定框的外表面固定连接有散热涂层，所述散热涂层的种类为辐射散热降温涂料。
优选的，所述齿牙滑套板的侧面与矩形框内壁的侧面之间固定连接有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧套接在滑杆的外表面上。
优选的，所述散热风扇的数量至少为两个，且数量至少为两个的散热风扇均匀分布在齿牙滑套板上。
优选的，所述通口的内壁固定连接有过滤网，所述过滤网的种类为活性炭过滤网。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.太阳能电池板和太阳能蓄电池能够保障监测预警装置的所需的电量，且减少了因外部因素而造成的监测预警装置检测中断，驱动机一能够在换向组件的作用下带动圆柱进行转动，圆柱能够带动太阳能电池板进行水平的角度旋转，驱动机二启动能够带动螺纹杆转动，螺纹套板能够在限位组件的作用下被螺纹杆带动移动，进而达到太阳能电池板的竖直角度调节。
2.驱动机三启动能够带动齿轮盘转动，齿轮盘转动齿轮盘转动能够带动齿牙滑套板在滑杆上进行移动，通过拉伸弹簧的设置，使得齿牙滑套板能够在运动完成后恢复初始位置，散热风扇启动能够对监控预警调控箱进行吹风散热，过滤网能够有效的过滤掉大部分散热风扇带来了的灰尘，减少了监控预警调控箱表面堆积过多灰尘影响运作的情况，散热涂层能够在一定程度上增强了固定框内部的散热效果。
3.测量节杆若感到边坡本体内部出现变化时能够进行移动，进而使得位置校对板进行移动，当位置校对灯检测到位置校对板的位置出现变化时，位置校对灯能够将信号传递给警报灯，通过路灯的设置，便于工作人员在夜间进行紧急维修，减震弹簧和防撞板能够有效减少路上飞溅的物体撞击太阳能电池板的情况，减少了因外部情况而造成的监测预警装置监控不及时的情况，增强了监测预警装置受到冲击时的抵抗能力。
附图说明
图1为本发明边坡本体的结构示意图；
图2为本发明的正视剖面示意图；
图3为本发明的A处放大图；
图4为本发明的B处放大图；
图5为本发明的C处放大图；
图6为本发明固定框的正视图。
图中：1、边坡本体；2、稳定板；3、减震弹簧；4、防撞板；5、驱动机一；6、转杆；7、转动杆；8、圆柱；9、分力板；10、驱动机二；11、螺纹杆；12、螺纹套板；13、固定杆；14、太阳能电池板；15、支撑板；16、弹力垫；17、滑槽；18、滑块；19、L型杆；20、下圆槽；21、圆球；22、上圆槽；23、固定框；24、太阳能蓄电池；25、隔板；26、监控预警调控箱；27、矩形框；28、驱动机三；29、齿轮盘；30、滑杆；31、齿牙滑套板；32、散热风扇；33、路灯；34、警报灯；35、防护板；36、位置校对灯；37、测量节杆；38、位置校对板；39、缓冲垫；40、主动锥形齿轮；41、从动锥形齿轮；42、T型限位杆；43、限位槽板；44、散热涂层；45、拉伸弹簧；46、过滤网。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例1，请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，包括边坡本体1，边坡本体1上靠近其左侧的顶部固定连接有稳定板2，稳定板2的侧面开设有侧槽，侧槽的内壁固定连接有减震弹簧3，减震弹簧3的一端固定连接有防撞板4，减震弹簧3和防撞板 4能够有效减少路上飞溅的物体撞击太阳能电池板14的情况，边坡本体1的上表面开设有凹口，凹口内壁的顶部通过支架固定安装有驱动机一5，驱动机一5的输出端固定连接有转杆6，驱动机一5启动能够带动转杆6进行转动，转杆6远离驱动机一5的一端设置有换向组件，凹口上靠近其内壁的中部通过轴承转动连接有转动杆7，转动杆7的表面与换向组件的表面连接，凹口的内壁通过轴承转动连接有圆柱8，圆柱8的表面与转动杆7的顶部固定连接，转动杆7转动能够带动圆柱8进行转动，圆柱8的顶部固定连接有分力板9，圆柱8转动能够带动分力板9进行转动，分力板9上靠近其中部的上表面固定安装有驱动机二10，驱动机二10的输出端固定连接有螺纹杆11，驱动机二10启动能够带动螺纹杆11进行转动，螺纹杆11的表面螺纹连接有螺纹套板12，螺纹套板12的侧面设置有限位组件，螺纹套板12的顶部固定连接有固定杆13，螺纹套板12移动能够带动其上的固定杆13进行移动，固定杆13 的顶部固定安装有太阳能电池板14，固定杆13能够带动太阳能电池板14进行单边移动，分力板9上靠近其侧面的顶部固定连接有支撑板15，分力板9 能够有效的减少支撑板15受到的压力，支撑板15的顶部固定固定连接有弹力垫16，弹力垫16的顶部与太阳能电池板14的底部固定连接，通过弹力垫 16的设置，便于太阳能电池板14在支撑板15上保持平稳，支撑板15的侧面开设有滑槽17，滑槽17的内壁滑动连接有滑块18，滑块18的侧面固定连接有L型杆19，太阳能电池板14单边移动能够带动L型杆19向上移动，且L 型杆19能够带动滑块18在滑槽17的内壁上平稳滑动，L型杆19的顶部开设有下圆槽20，下圆槽20的内壁活动连接有圆球21，太阳能电池板14的下表面开设有上圆槽22，上圆槽22的内壁与圆球21的表面活动连接，通过上圆槽22和下圆槽20的设置，使得L型杆19在移动的过程中能够保证圆球21 的转动，边坡本体1的顶部固定连接有固定框23，固定框23内壁的底部固定安装有太阳能蓄电池24，太阳能蓄电池24的表面通过电线与太阳能电池板 14的表面连接，固定框23上靠近其内壁的中部固定连接有隔板25，隔板25 的顶部固定连接有监控预警调控箱26，固定框23的顶部固定连接有矩形框 27，矩形框27上靠近其顶部的前侧通过支架固定安装有驱动机三28，驱动机三28的输出端穿进矩形框27的内部并固定连接有齿轮盘29，驱动机三28启动能够带动齿轮盘29进行转动，矩形框27内壁的表面固定连接有滑杆30，滑杆30的表面滑动连接有齿牙滑套板31，齿牙滑套板31的表面与齿轮盘29 的表面啮合连接，齿轮盘29转动能够带动齿牙滑套板31在滑杆30上进行移动，齿牙滑套板31的底部固定连接有散热风扇32，齿牙滑套板31移动能够带动其上的散热风扇32进行移动，固定框23上靠近其中部的上表面开设有通口，边坡本体1的顶部固定连接有路灯33，路灯33的底部固定连接有警报灯34，边坡本体1的侧面固定连接有防护板35，防护板35的内壁固定连接有位置校对灯36，位置校对灯36通过信号与警报灯34连接，位置校对灯36 能够将信号传递给警报灯34，边坡本体1的内部卡接有测量节杆37，测量节杆37的一端固定连接有位置校对板38，位置校对板38位于位置校对灯36的正下方，太阳能蓄电池24通过电线与路灯33、驱动机一5、驱动机二10和驱动机三28连接。
进一步的，换向组件包括主动锥形齿轮40和从动锥形齿轮41，主动锥形齿轮40固定连接在转杆6远离驱动机一5的一端上，转杆6转动能够带动主动锥形齿轮40转动，从动锥形齿轮41固定连接在转动杆7的表面上，从动锥形齿轮41转动能够带动转动杆7进行转动，从动锥形齿轮41的表面与主动锥形齿轮40的表面啮合连接，主动锥形齿轮40转动能够带动从动锥形齿轮41转动。
进一步的，限位组件包括T型限位杆42和限位槽板43，限位槽板43固定连接在螺纹套板12的侧面上，T型限位杆42固定连接在分力板9的顶部上， T型限位杆42的表面与限位槽板43的内壁滑动连接且适配，通过T型限位杆 42和限位槽板43的设置，对螺纹套板12的运动轨迹进行了限位，使得螺纹杆11转动能够带动螺纹套板12进行较为平稳的移动。
进一步的，齿牙滑套板31的侧面与矩形框27内壁的侧面之间固定连接有拉伸弹簧45，拉伸弹簧45套接在滑杆30的外表面上，通过拉伸弹簧45的设置，减少了齿牙滑套板31在滑杆30上移动距离处长而无法恢复初始位置的情况。
进一步的，散热风扇32的数量至少为两个，且数量至少为两个的散热风扇32均匀分布在齿牙滑套板31上，散热风扇32启动能够对监控预警调控箱 26进行吹风散热。
实施例2，请参阅图1-图6，本实施例与实施例1的区别在于：防撞板4 的侧面固定连接有缓冲垫39，缓冲垫39的材料为缓冲橡胶，增强了防撞板4 的防撞能力。固定框23的外表面固定连接有散热涂层44，散热涂层44的种类为辐射散热降温涂料，散热涂层44能够在一定程度上增强了固定框23内部的散热效果。通口的内壁固定连接有过滤网46，过滤网46的种类为活性炭过滤网，过滤网46能够有效的过滤掉大部分散热风扇32带来了的灰尘。
工作原理：该一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置在使用时，通过太阳能电池板14的设置，使得监测预警装置能够进行利用可再生能源进行补充电量。当工作人员需要进行调节太阳能电池板14的倾斜角度时，工作人员能够启动驱动机一5，驱动机一5启动能够带动转杆6进行转动，转杆6转动能够带动主动锥形齿轮40转动，主动锥形齿轮40转动能够带动从动锥形齿轮41转动，从动锥形齿轮41转动能够带动转动杆7进行转动，转动杆7转动能够带动圆柱8进行转动，圆柱8转动能够带动分力板9进行转动，分力板9能够有效的减少支撑板15受到的压力，分力板9转动能够带动其上的结构进行转动，驱动机二10启动能够带动螺纹杆11进行转动。通过T型限位杆42和限位槽板43的设置，对螺纹套板12的运动轨迹进行了限位，使得螺纹杆11转动能够带动螺纹套板12进行较为平稳的移动，螺纹套板12移动能够带动其上的固定杆13进行移动，固定杆13能够带动太阳能电池板14进行单边移动，太阳能电池板14单边移动能够带动L型杆19向上移动，且L型杆19能够带动滑块18在滑槽17的内壁上平稳滑动。通过上圆槽22和下圆槽20的设置，使得L型杆19在移动的过程中能够保证圆球21的转动。通过弹力垫16的设置，便于太阳能电池板14在支撑板15上保持平稳。待到太阳能电池板14调节到平稳位置时，工作人员能够停止对驱动二10的运作，使得太阳能电池板14能够保持稳定状态，太阳能电池板14吸收的能量能够转化为电量并传递给太阳能蓄电池24，便于后续太阳能蓄电池24将电量传递给驱动装置。驱动机三28启动能够带动齿轮盘29进行转动，齿轮盘29转动能够带动齿牙滑套板31在滑杆30上进行移动，通过拉伸弹簧45的设置，减少了齿牙滑套板31在滑杆30上移动距离处长而无法恢复初始位置的情况，齿牙滑套板31移动能够带动其上的散热风扇32进行移动，散热风扇32启动能够对监控预警调控箱26进行吹风散热，过滤网46能够有效的过滤掉大部分散热风扇32带来了的灰尘，减少了监控预警调控箱26表面堆积过多灰尘影响运作的情况，散热涂层44能够在一定程度上增强了固定框23内部的散热效果。当边坡本体1内部出现膨胀或者凹陷的情况，边坡本体1能够带动测量节杆37进行移动，进而使得位置校对板38进行移动。当位置校对灯36检测到位置校对板38的位置出现变化时，位置校对灯36能够将信号传递给警报灯34，通过路灯33的设置，便于工作人员在夜间进行紧急维修。减震弹簧 3和防撞板4能够有效减少路上飞溅的物体撞击太阳能电池板14的情况，保障了监测预警装置具备自给自足的电量补充能力，减少了因外部情况而造成的监测预警装置监控不及时的情况，增强了监测预警装置受到冲击时的抵抗能力，提高了监测预警装置的散热效果，便于工作人员在多种情况下进行边坡的维修工作，间接的提高了工作人员的工作效率，给工作人员的工作带来了便利。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，包括边坡本体(1)，其特征在于：所述边坡本体(1)上靠近其左侧的顶部固定连接有稳定板(2)，所述稳定板(2)的侧面开设有侧槽，所述侧槽的内壁固定连接有减震弹簧(3)，所述减震弹簧(3)的一端固定连接有防撞板(4)；所述边坡本体(1)的上表面开设有凹口，所述凹口内壁的顶部通过支架固定安装有驱动机一(5)，所述驱动机一(5)的输出端固定连接有转杆(6)，所述转杆(6)远离驱动机一(5)的一端设置有换向组件；所述凹口上靠近其内壁的中部通过轴承转动连接有转动杆(7)，所述转动杆(7)的表面与换向组件的表面连接，所述凹口的内壁通过轴承转动连接有圆柱(8)，所述圆柱(8)的表面与转动杆(7)的顶部固定连接，所述圆柱(8)的顶部固定连接有分力板(9)，所述分力板(9)上靠近其中部的上表面固定安装有驱动机二(10)，所述驱动机二(10)的输出端固定连接有螺纹杆(11)，所述螺纹杆(11)的表面螺纹连接有螺纹套板(12)，所述螺纹套板(12)的侧面设置有限位组件，所述螺纹套板(12)的顶部固定连接有固定杆(13)，所述固定杆(13)的顶部固定安装有太阳能电池板(14)；所述分力板(9)上靠近其侧面的顶部固定连接有支撑板(15)，所述支撑板(15)的顶部固定连接有弹力垫(16)，所述弹力垫(16)的顶部与太阳能电池板(14)的底部固定连接，所述支撑板(15)的侧面开设有滑槽(17)，所述滑槽(17)的内壁滑动连接有滑块(18)，所述滑块(18)的侧面固定连接有L型杆(19)，所述L型杆(19)的顶部开设有下圆槽(20)，所述下圆槽(20)的内壁活动连接有圆球(21)；所述太阳能电池板(14)的下表面开设有上圆槽(22)，所述上圆槽(22)的内壁与圆球(21)的表面活动连接；所述边坡本体(1)的顶部固定连接有固定框(23)，所述固定框(23)内壁的底部固定安装有太阳能蓄电池(24)，所述太阳能蓄电池(24)的表面通过电线与太阳能电池板(14)的表面连接，所述固定框(23)上靠近其内壁的中部固定连接有隔板(25)，所述隔板(25) 的顶部固定连接有监控预警调控箱(26)，所述固定框(23)的顶部固定连接有矩形框(27)，所述矩形框(27)上靠近其顶部的前侧通过支架固定安装有驱动机三(28)，所述驱动机三(28)的输出端穿进矩形框(27)的内部并固定连接有齿轮盘(29)，所述矩形框(27)内壁的表面固定连接有滑杆(30)，所述滑杆(30)的表面滑动连接有齿牙滑套板(31)，所述齿牙滑套板(31)的表面与齿轮盘(29)的表面啮合连接，所述齿牙滑套板(31)的底部固定连接有散热风扇(32)，所述固定框(23)上靠近其中部的上表面开设有通口；所述边坡本体(1)的顶部固定连接有路灯(33)，所述路灯(33)的底部固定连接有警报灯(34)，所述边坡本体(1)的侧面固定连接有防护板(35)，所述防护板(35)的内壁固定连接有位置校对灯(36)，所述位置校对灯(36)通过信号与警报灯(34)连接；所述边坡本体(1)的内部卡接有测量节杆(37)，所述测量节杆(37)的一端固定连接有位置校对板(38)，所述位置校对板(38)位于位置校对灯(36)的正下方；所述太阳能蓄电池(24)通过电线与路灯(33)、驱动机一(5)、驱动机二(10)和驱动机三(28)连接。
2.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，其特征在于：所述防撞板(4)的侧面固定连接有缓冲垫(39)，所述缓冲垫(39)的材料为缓冲橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，其特征在于：所述换向组件包括主动锥形齿轮(40)和从动锥形齿轮(41)，所述主动锥形齿轮(40)固定连接在转杆(6)远离驱动机一(5)的一端上，所述从动锥形齿轮(41)固定连接在转动杆(7)的表面上，所述从动锥形齿轮(41)的表面与主动锥形齿轮(40)的表面啮合连接。
4.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，其特征在于：所述限位组件包括T型限位杆(42)和限位槽板(43)，所述限位槽板(43)固定连接在螺纹套板(12)的侧面上，所述T型限位杆(42)固定连接在分力板(9)的顶部上，所述T型限位杆(42)的表面与限位槽板(43)的内壁滑动连接且适配。
5.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，其特征在于：所述固定框(23)的外表面固定连接有散热涂层(44)，所述散热涂层(44)的种类为辐射散热降温涂料。
6.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，其特征在于：所述齿牙滑套板(31)的侧面与矩形框(27)内壁的侧面之间固定连接有拉伸弹簧(45)，所述拉伸弹簧(45)套接在滑杆(30)的外表面上。
7.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，其特征在于：所述散热风扇(32)的数量至少为两个，且数量至少为两个的散热风扇(32)均匀分布在齿牙滑套板(31)上。
8.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡结构变形监测预警装置，其特征在于：所述通口的内壁固定连接有过滤网(46)，所述过滤网(46)的种类为活性炭过滤网。
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