CN114592552B - 插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，涉及监测技术领域，所述实时监测装置包括底座、监测器，所述底座上安装有填埋柱，底座以及填埋柱填埋在土中，监测器通过负压快速插接在填埋柱内，通过负压实现监测器与填埋字数的快速连接，所述监测器内部设置有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘，通过高精度三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘等高性能、低功耗的MEMS传感器，对变形体的变形参数以高达1000Hz的频率进行准确采集，相对于现有的GNSS，本发明对数据的采集更加准时、快速，使得本发明对变形体地质结构变化以及变形动态的数据采集更为精准，使得分析结构更加准确，本发明具有较高的时效性，可以应对更多的突发情况。

Description

插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置

技术领域

本发明涉及监测技术领域，具体为插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置。

背景技术

在我国，崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害具有隐蔽性强、突发性强、破坏巨大等特点，近年来，为了预防地质灾害和尽可能的减小灾害造成的破坏，灾害的监测预警及防治研究工作也一直备受关注，监测手段和方法也越来越自动化、智能化。

目前地质灾害监测预警工作以监测变形为主，变形是灾害体地质结构及内、外影响因素的综合反映，而变形监测是分析变形体地质结构、变形动态特征的依据，是地质灾害整治工程信息化设计及灾害监测、预报的可靠技术保障。

当前常用的地质灾害变形监测主要有两种：GNSS和拉线位移，以上两种设备主要有如下特点：

1)GNSS：该产品成本高，功耗大，实验室精度与实际野外安装精度偏差大，现场安装环境要求高，基本无法在南方植被茂密的变形体中使用；原始数据需要每5秒传输一次，解算一般需要1小时的原始数据进行解算，时效性差；传输的带宽一般要求具有4G及以上，而野外很多地方4G信号很差或者没有4G信号，所以在地质灾害监测中的实用性较低；

2)拉线位移：测量表面位移的一种，要求有基点即一端能够固定，而现场很难找到固定点或者裂缝进行安装；此外受外界影响大也是该设备的一个缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，所述实时监测装置包括底座、监测器，所述底座上设置有填埋柱，所述监测器安装在填埋柱上，所述监测器内安装有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘，控制系统安装在监测器中，控制系统与三轴加速计、三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘电连接。将底座以及填埋柱放置在填埋坑内进行填埋，之后，将监测器插接在填埋柱上，监测器在插接到填埋柱内的过程中，将填埋柱内的空气排出，之后进行密封，实现监测器与填埋柱之间的负压连接，监测器内安装有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘，通过高精度三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘等高性能、低功耗的MEMS传感器，对变形体的变形参数以高达1000Hz的频率进行准确采集，配合卡尔曼滤波算法实时过滤噪声和干扰，最终计算出变形体位移、角度、加速度变化，从而评估分析变形体的安全成度，本设备适用于崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害监测。

所述底座与填埋柱之间转动安装有球体，底座与填埋柱通过球体连接，所述填埋柱上开设有活塞孔，所述填埋柱内部设置有气舱，所述气舱通过气孔与活塞孔连通，所述气孔内设置有电磁阀，所述活塞孔内部设置有弹射机构；

所述监测器下方安装有活塞柱，所述活塞柱远离监测器的一端设置有磁体，所述活塞柱上开设有排气道，所述活塞柱插接到活塞孔内，所述监测器上安装有密封套，所述排气道将活塞孔内部空间与外界空间连通，所述密封套对排气道进行封堵。通过底座的设置，使监测装置更加稳固的填埋在土中，底座与填埋柱转动连接，当发生地质变形时，泥土推动填埋柱，使填埋柱更好的带动监测器发生位置偏移，底座则持续为监测器的安装提供支撑力；在活塞柱未插入活塞孔内时，密封套不与活塞柱接触，将活塞柱插入活塞孔内，活塞孔内的空气通过排气道排放到外界，之后，将密封套往下推动，使密封套卡在填埋柱上，此时，密封套与活塞柱接触并对排气道进行封堵，当发生震动或有人想要将监测器拿起时，活塞柱与活塞孔之间将形成负压空间，外界空气将挤压监测器以及密封套，使活塞柱无法从活塞孔中抽出，从而实现监测器的快速安装插接，相对于直接将地质灾害变形监测装置填埋在土中的方式，本发明的安装方式更加稳定。

当外界发生崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害时，电磁阀在底座内的控制系统的控制下工作，使气舱与活塞孔连通，之后，弹射机构通过电磁弹射将监测器弹射到空中，实现监测器与底座之间的分离，避免监测器被土层覆盖以及在灾害中被损坏，减少经济损失，提高监测器的回收率。

所述监测器内部设置有分割板，所述分割板上方设置有内筒，所述内筒内部设置有承载板，所述三轴加速度计、三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘均安装在分割板上，所述内筒上安装有盖帽。分割板对监测器内部空间进行分割，分割板上方的空间为器件安装空间，分割板下方的空间为空气传输空间，空气传输空间用于连接排气道并将活塞孔内的空气传输到外界，三轴加速度计、三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘均安装在分割板，承载板紧凑安装在内筒中，承载板可拆卸，承载板对内筒中的空间进行一次封堵，盖帽一端拧紧在内筒中，实现对内筒的二次封堵。

所述填埋柱远离底座的一端外侧设有梯台，所述梯台外侧设置有卡槽，所述密封套包括内圈和外圈，所述内圈上设置有孔塞，所述外圈内侧设有卡环，所述卡环嵌入卡槽内；

所述监测器上设置有转接孔，所述转接孔对应排气道，转接孔连通排气道，所述孔塞用于封堵转接孔。密封套内圈和外圈之前存在空隙，该空隙为嵌入槽，填埋柱上的梯台可插入嵌入槽内，密封套通过嵌入槽以及卡环提高与填埋柱之间的密封性。

所述活塞柱的中部位置设置有泄压道，所述泄压道的一端内侧设置有螺纹槽，所述分割板的中部设置有衔接栓，所述衔接栓通过螺纹以及泄压道与活塞柱连接；

所述泄压道以及排气道中均设置有阀门机构。泄压道以及排气道的一端均开设有螺纹槽，泄压道的螺纹槽方便活塞柱与监测器连接，排气道的螺纹槽方便后续将活塞柱从活塞孔内拿出；衔接栓通过螺纹与泄压道连接，从而实现监测器与活塞柱的连接，当工作人员需要将监测器从填埋柱上取下时，通过底座中的控制系统，使该控制系统将气舱与活塞孔连通，解除负压连接，之后，工作人员便可将监测器连同活塞柱从活塞孔中抽出，当需要更换或检修监测器时，相对于将监测器再次挖出的方式，本发明只需要解除负压，即可将监测器取下，本发明的更换方式更加便捷、快速；阀门机构为单向阀结构，当将活塞柱插入活塞孔内时，排气道中的阀门机构使活塞孔中的气体只能往排气道中流动，泄压道中的阀门机构关闭，当螺栓拧进排气道，且需要将活塞柱从活塞孔内拿出时，排气道中的阀门机构关闭，泄压道中的阀门机构打开，外界空气通过泄压道进入活塞孔内。

所述盖帽一端安装有转轴，所述转轴外侧安装有单向管，转轴与单向管之间设置有棘轮机构，所述单向管外侧设置有螺纹槽，所述内筒内壁上设置有螺纹齿；

所述棘轮机构包括棘爪和棘齿，所述棘爪转动安装在转轴上，转轴上对应棘爪的位置开设有嵌入槽，所述嵌入槽内安装有复位板，所述棘齿固定安装在单向管的内壁上；

所述转轴中部位置开设有锁孔，所述转轴内对应每个棘爪的位置均滑动安装有锁条，锁条一端位于嵌入槽内，锁条的另一端位于锁孔内；

所述盖帽上对应锁孔的位置开设有插孔。转轴、棘轮机构以及单向管相互配合，实现单向管的单向转动，盖帽通过转轴、棘轮机构带动单向管安装在内筒内，通过单向管实现盖帽的安装，当反向旋拧盖帽时，转轴通过棘轮机构产生空转，使得盖帽无法拆开，进而实现防盗作用；插孔与锁孔同心，将锁柱插入插孔以及锁孔内，锁柱的一端为圆锥，通过圆锥对锁条进行推挤，使锁条的一端抵在复位板上，进而使复位板无法发生弯曲，从而使棘爪不能被压缩到嵌入槽内，从而实现转轴与单向管在反转时无法空转，从而可以将单向管从监测器中卸下。

所述单向管一端安装有密封圈，所述密封圈一端与盖帽接触，所述转轴转动安装在盖帽上，转轴一端安装有卡盘，所述卡盘转动安装在盖帽内，所述盖帽内滑动安装有若干个扇叶，所述卡盘上对应每个扇叶的位置均开设有弧形滑槽，扇叶上安装有支柱，所述支柱位于弧形滑槽内，扇叶的一端均安装有挡板，若干个所述挡板相互配合实现对插孔的封堵；

所述转轴另一端安装后有磁芯，所述承载板上在磁芯的外侧设置有磁体，所述磁芯与实时监测装置中的控制系统连接；

初始状态下，扇叶收缩在盖帽内。密封圈为橡胶圈，初始状态下，扇叶收缩在盖帽内；正转时，由于扇叶以及卡盘对转轴的阻挡，使得盖帽与转轴之间无法转动，进而盖帽通过转轴带动单向管转动，此时，棘轮正常转动，单向管与内筒螺纹连接，使得盖帽安装在监测器上；由于挡板对插孔的封堵，使得锁柱无法插入锁孔内，只有通过向实时监测装置中的控制系统发送信号，控制系统使磁芯通电，磁芯带动转轴翻转，由于盖帽与密封圈之间的摩擦力F1大于卡盘与盖帽之间的摩擦力F2和扇叶与盖帽之间的摩擦力F3的总和，即F1>F2+F3，因此，磁芯带动转轴转动时，卡盘与盖帽之间出现相对转动，卡盘通过弧形滑槽以及支柱将扇叶推出盖帽，之后，挡板解除对插孔的封堵，此时，可以将锁柱插入锁孔内，实现对棘轮机构的空转封锁，使棘轮机构无法空转。

当外界发生崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害时，电磁阀在底座内的控制系统的控制下工作，使气舱与活塞孔连通，之后，弹射机构通过电磁弹射将监测器弹射到空中，实现监测器与底座之间的分离，监测器被弹射之后，控制系统使磁芯通电，磁芯带动转轴转动，卡盘通过弧形滑槽以及支柱将扇叶推出盖帽，当监测器下落时，扇叶在气流的冲击下转动，为监测器提供一定时间的悬空能力，使监测器在气流的带动下避开灾害区域。

所述填埋柱上竖直安装有若干个受力板，若干个所述受力板上水平安装有推力环，所述受力板的对称线与填埋柱的轴线垂直，所述推力环与受力板垂直。推力环和受力板相互配合，增加填埋柱的受力面积，通过推力环和受力板对土质的阻挡，使填埋柱更好的接收土质变形的推力，进而使监测器对土质变形的监测数据更加精准。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、将底座以及填埋柱放置在填埋坑内进行填埋，之后，将监测器插接在填埋柱上，监测器在插接到填埋柱内的过程中，将填埋柱内的空气排出，之后进行密封，实现监测器与填埋柱之间的负压连接，监测器内安装有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘，通过高精度三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘等高性能、低功耗的MEMS传感器，对变形体的变形参数以高达1000Hz的频率进行准确采集，配合卡尔曼滤波算法实时过滤噪声和干扰，最终计算出变形体位移、角度、加速度变化，从而评估分析变形体的安全成度，本设备适用于崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害监测。

2、底座与填埋柱转动连接，当发生地质变形时，泥土推动填埋柱，使填埋柱更好的带动监测器发生位置偏移，底座则持续为监测器的安装提供支撑力；在活塞柱未插入活塞孔内时，密封套不与活塞柱接触，将活塞柱插入活塞孔内，活塞孔内的空气通过排气道排放到外界，之后，将密封套往下推动，使密封套卡在填埋柱上，此时，密封套与活塞柱接触并对转接孔进行封堵，当发生震动或有人想要将监测器拿起时，活塞柱与活塞孔之间将形成负压空间，外界空气将挤压监测器以及密封套，使活塞柱无法从活塞孔中抽出，从而实现监测器的快速安装插接，相对于直接将地质灾害变形监测装置填埋在土中的方式，本发明的安装方式更加稳定。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的监测器与填埋柱连接的结构示意图；

图2是本发明的填埋柱与底座连接的俯视结构示意图；

图3是本发明的填埋柱与密封套、监测器的连接结构示意图；

图4是本发明的密封条的半剖结构示意图；

图5是本发明的监测器安装活塞柱的结构示意图；

图6是本发明的监测器内部结构示意图；

图7是本发明的活塞柱内部结构示意图；

图8是本发明的转动与磁芯连接的仰视示意图；

图9是本发明的转轴与卡盘连接的俯视结构示意图；

图10是本发明的转轴与单向管连接的结构示意图。

图中：1、底座；101、填埋柱；102、受力板；

2、监测器；201、盖帽；202、活塞柱；203、排气道；204、泄压道；205、阀门机构；206、内筒；207、承载板；208、分割板；209、衔接栓；210、单向管；211、磁芯；212、扇叶；213、卡盘；214、转轴；

3、密封套；301、孔塞。

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。

请参阅图1-图10，本发明提供技术方案：实时监测装置包括底座1、监测器2，底座1通过球体与填埋柱101转动连接，填埋柱101上设置有若干个受力板102，若干个受力板102上设置有推力环，受力板102垂直安装在填埋柱101上，推力环与受力板102垂直。推力环和受力板102相互配合，增加填埋柱101的受力面积，通过推力环和受力板102对土质的阻挡，使填埋柱101更好的接收土质变形的推力，进而使监测器2对土质变形的监测数据更加精准。

填埋柱101远离底座1的一端外侧设有换形梯台，梯台外侧开设有卡槽，填埋柱101上在梯台的内侧开设有活塞孔；

密封套3安装在监测器2上，密封套3推力的作用下可以在监测器2上滑动，密封套3包括内圈和外圈，内圈上设置有孔塞301，外圈内侧设有卡环，卡环嵌入卡槽内；

监测器2下方安装有活塞柱202，活塞柱202上开设有排气道203，活塞柱202的中部位置设置有泄压道204，泄压道204的一端内侧设置有螺纹槽，活塞柱202可插接到活塞孔内，泄压道204以及排气道203中均设置有阀门机构205。

监测器2上设置有转接孔，转接孔对应排气道203，转接孔连通排气道203，孔塞301对转接孔进行封堵。

阀门机构205为单向阀结构，当将活塞柱202插入活塞孔内时，排气道203中的阀门机构205使活塞孔中的气体只能往排气道203中流动，泄压道204中的阀门机构205关闭；需要将活塞柱202从活塞孔内拿出时，排气道203中的阀门机构205关闭，泄压道204中的阀门机构205打开，外界空气通过泄压道204进入活塞孔内。

在活塞柱202未插入活塞孔内时，密封套3不与活塞柱202接触，将活塞柱202插入活塞孔内，活塞孔内的空气通过排气道203排放到外界，之后，将密封套3往下推动，使密封套3卡在填埋柱101上，此时，密封套3与活塞柱202接触并通过孔塞301对转接孔进行封堵，当发生震动或有人想要将监测器2拿起时，活塞柱202与活塞孔之间将形成负压空间，外界空气将挤压监测器2以及密封套3，使活塞柱202无法从活塞孔中抽出。

填埋柱101内部开设有气舱，气舱通过气孔与活塞孔连通，气孔内设置有电磁阀，活塞孔内部设置有弹射机构(图中未画出)，活塞柱202远离监测器2的一端设置有磁体(图中未画出)。当外界发生崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害或工作人员需要将监测器2从取下时，电磁阀在底座1内的控制系统的控制下工作，使气舱与活塞孔连通，解除负压连接；此时，工作人员将活塞柱202从活塞孔中抽出；发生崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害时，弹射机构通过电磁弹射将监测器2弹射到空中，实现监测器2与底座1之间的分离，避免监测器2被土层覆盖以及在灾害中被损坏，减少经济损失，提高监测器的回收率。

监测器2内安装有三轴加速度计(图中未画出)、三轴陀螺仪(图中未画出)、三轴电子罗盘(图中未画出)，监测器2内安装有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘以及控制系统，本发明采用锂亚电池供电，超低能耗、使用寿命6年，实时监测位移数据传输通过LoRa/NB-IOT，时效性高，控制系统包括GPS/北斗定位模块，支撑设备防盗、位置追踪。

通过高精度三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘等高性能、低功耗的MEMS传感器，对变形体的变形参数以高达1000Hz的频率进行准确采集，配合卡尔曼滤波算法实时过滤噪声和干扰，最终计算出变形体位移、角度、加速度变化，从而评估分析变形体的安全成度，本设备适用于崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害监测。

监测器2内部设置有分割板208，分割板208上方设置有内筒206，内筒206内部设置有承载板207，承载板207紧凑安装在内筒206中，承载板207可拆卸，承载板对内筒中的空间进行一次封堵，三轴加速度计、三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘均安装在分割板208上，内筒206上安装有盖帽201。

分割板208的中部设置有衔接栓209，衔接栓209通过螺纹以及泄压道204与活塞柱202连接；

泄压道204以及排气道203的一端均开设有螺纹槽，泄压道204的螺纹槽方便活塞柱202与监测器2连接，排气道203的螺纹槽方便后续将活塞柱202从活塞孔内拿出，当底座1中气舱内的高压空气不足以支撑活塞柱202从活塞孔中抽出时，需要将衔接栓209从泄压道204上卸下，使外界通过泄压道204与活塞孔内部空间连通，方便活塞柱202的拆卸，泄压道204的存在是作为抽出活塞柱202的备用方案；

衔接栓209通过螺纹与泄压道204连接，从而实现监测器2与活塞柱202的连接，当气舱中的气压不足以支撑活塞柱202从活塞孔中抽出时，工作人员需要先将监测器2打开，通过六角扳手从监测器2内部将衔接栓209拧下，进而将监测器2从填埋柱101上取下，之后，将其他螺栓拧进排气道203中，将活塞柱202从活塞孔内拿出。

盖帽201一端安装有转轴214，转轴214外侧安装有单向管210，转轴与单向管210之间设置有棘轮机构，单向管210外侧设置有螺纹槽，内筒206内壁上设置有螺纹齿；

棘轮机构包括棘爪和棘齿，棘爪转动安装在转轴214上，转轴214上对应棘爪的位置开设有嵌入槽，嵌入槽内安装有复位板，棘齿安装在单向管210的内壁上；

转轴214中部位置开设有锁孔，转轴214内对应每个棘爪的位置均滑动安装有锁条，锁条一端位于嵌入槽内，锁条的另一端位于锁孔内；

盖帽201上对应锁孔的位置开设有插孔；

单向管210一端安装有密封圈，密封圈为橡胶圈，密封圈一端与盖帽201接触，转轴214转动安装在盖帽201上，转轴214一端安装有卡盘213，卡盘213转动安装在盖帽201内，盖帽201内滑动安装有若干个扇叶212，卡盘213上对应每个扇叶212的位置均开设有弧形滑槽，扇叶212上安装有支柱，支柱位于弧形滑槽内，扇叶212的一端均安装有挡板，若干个挡板相互配合实现对插孔的封堵；

转轴214另一端安装后有磁芯211，承载板207上在磁芯211的外侧设置有磁体，磁芯211与实时监测装置中的控制系统连接。

初始状态下，扇叶212收缩在盖帽201内；正转时，由于扇叶212以及卡盘213对转轴214的阻挡，使得盖帽201与转轴214之间无法转动，进而盖帽201通过转轴214带动单向管210转动，棘轮正常转动，单向管210与内筒206螺纹连接，使得盖帽201安装在监测器2上。

由于挡板对插孔的封堵，使得锁柱无法插入锁孔内，只有通过向实时监测装置中的控制系统发送信号，控制系统使磁芯211通电，磁芯211带动转轴214翻转，由于盖帽201与密封圈之间的摩擦力F1大于卡盘213与盖帽201之间的摩擦力F2和扇叶212与盖帽201之间的摩擦力F3的总和，即F1>F2+F3，因此，磁芯211带动转轴214转动时，卡盘213与盖帽201之间出现相对转动，卡盘213通过弧形滑槽以及支柱将扇叶212推出盖帽，之后，挡板解除对插孔的封堵，此时，可以将锁柱插入锁孔内，实现对棘轮机构的空转封锁，使棘轮机构无法空转。当需要对内筒206中安装的电路进行检修时，将插孔打开并将锁柱插入锁孔内，然后反转盖帽201，便可将盖帽201从内筒206上取下。

本发明的工作原理：

将底座1以及填埋柱101填埋在土质中，并在填埋之前，对填埋柱101中的气舱中的气压进行补充，使气舱中的气压变为高压。

将活塞柱202插入活塞孔内，活塞孔内的空气通过排气道203排放到外界，之后，将密封套3往下推动，使密封套3卡在填埋柱101上，密封套3与活塞柱202接触并通过孔塞301对转接孔进行封堵。

监测器2内安装有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘以及控制系统，并采用锂亚电池供电，超低能耗、使用寿命6年，实时监测位移数据传输通过LoRa/NB-IOT，时效性高，控制系统包括GPS/北斗定位模块，支撑设备防盗、位置追踪。

通过高精度三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘等高性能、低功耗的MEMS传感器，对变形体的变形参数以高达1000Hz的频率进行准确采集，配合卡尔曼滤波算法实时过滤噪声和干扰，最终计算出变形体位移、角度、加速度变化，从而评估分析变形体的安全成度，本设备适用于崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害监测。

当外界发生崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害或工作人员需要将监测器2从取下时，电磁阀在底座1内的控制系统的控制下工作，使气舱与活塞孔连通，解除负压连接；此时，工作人员将活塞柱202从活塞孔中抽出；发生崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷及沉降等灾害时，先解除负压，之后弹射机构通过电磁弹射将监测器2弹射到空中，实现监测器2与底座1之间的分离，避免监测器2被土层覆盖以及在灾害中被损坏，减少经济损失，提高监测器的回收率。

控制系统使磁芯211通电，磁芯211带动转轴214转动，卡盘213通过弧形滑槽以及支柱将扇叶212推出盖帽201，当监测器2下落时，扇叶212在气流的带动下转动，进而带动监测器2转动，并为监测器2提供一定时间的悬空能力，使监测器2在气流的带动下避开灾害区域。

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操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或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。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘，其特征在于：所述实时分析监测装置包括底座(1)、监测器(2)，所述底座(1)上设置有填埋柱(101)，所述监测器(2)通过负压安装在填埋柱(101)上，所述三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴电子罗盘均安装在监测器(2)内，控制系统安装在监测器(2)中，控制系统与三轴加速计、三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘电连接；

所述底座(1)与填埋柱(101)之间转动安装有球体；

所述填埋柱(101)上开设有活塞孔，所述填埋柱(101)内部设置有气舱，所述气舱通过气孔与活塞孔连通，所述气孔内设置有电磁阀，所述活塞孔内部设置有弹射机构；

所述监测器(2)下方安装有活塞柱(202)，所述活塞柱(202)远离监测器(2)的一端设置有磁体，所述活塞柱(202)上开设有排气道(203)，所述活塞柱(202)插接到活塞孔内，所述监测器(2)上安装有密封套(3)，所述排气道(203)将活塞孔内部空间与外界空间连通，所述密封套(3)对排气道(203)进行封堵；

所述气舱与活塞孔连通后，所述弹射机构与磁体相互配合通过电磁弹射将监测器(2)弹射到空中，实现监测器(2)与底座(1)之间的分离。

2.根据权利要求1所述的插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，其特征在于：所述监测器(2)内部设置有分割板(208)，所述控制系统、三轴加速度计、三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘均安装在分割板(208)上，所述分割板(208)上方设置有内筒(206)，所述内筒(206)上安装有盖帽(201)，所述内筒(206)内部设置有承载板(207)。

3.根据权利要求1所述的插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，其特征在于：所述填埋柱(101)远离底座(1)的一端外侧设有梯台，所述梯台外侧设置有卡槽，所述密封套(3)包括内圈和外圈，所述内圈上设置有孔塞(301)，所述外圈内侧设有卡环，所述卡环嵌入卡槽内；

所述监测器(2)上设置有转接孔，所述转接孔对应排气道(203)，转接孔连通排气道(203)，所述孔塞(301)用于封堵转接孔。

4.根据权利要求2所述的插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，其特征在于：所述活塞柱(202)的中部位置设置有泄压道(204)，所述泄压道(204)的一端内侧设置有螺纹槽，所述分割板(208)的中部设置有衔接栓(209)，所述衔接栓(209)通过螺纹以及泄压道(204)与活塞柱(202)连接；

所述泄压道(204)以及排气道(203)中均设置有阀门机构(205)。

5.根据权利要求4所述的插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，其特征在于：所述盖帽(201)一端安装有转轴(214)，所述转轴(214)外侧安装有单向管(210)，转轴(214)与单向管(210)之间设置有棘轮机构，所述单向管(210)外侧设置有螺纹槽，所述内筒(206)内壁上设置有螺纹齿；

所述棘轮机构包括棘爪和棘齿，所述棘爪转动安装在转轴(214)上，转轴(214)上对应棘爪的位置开设有嵌入槽，所述嵌入槽内安装有复位板，所述棘齿固定安装在单向管(210)的内壁上；

所述转轴(214)中部位置开设有锁孔，所述转轴(214)内对应每个棘爪的位置均滑动安装有锁条，锁条一端位于嵌入槽内，锁条的另一端位于锁孔内；

所述盖帽(201)上对应锁孔的位置开设有插孔。

6.根据权利要求5所述的插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，其特征在于：所述单向管(210)一端安装有密封圈，所述密封圈一端与盖帽(201)接触，所述转轴(214)转动安装在盖帽(201)上，转轴(214)一端安装有卡盘(213)，所述卡盘(213)转动安装在盖帽(201)内，所述盖帽(201)内滑动安装有若干个扇叶(212)，所述卡盘(213)上对应每个扇叶(212)的位置均开设有弧形滑槽，扇叶(212)上安装有支柱，所述支柱位于弧形滑槽内，扇叶(212)的一端均安装有挡板，若干个所述挡板相互配合实现对插孔的封堵；

所述转轴(214)另一端安装后有磁芯(211)，所述承载板(207)上在磁芯(211)的外侧设置有磁体，所述磁芯(211)与实时监测装置中的控制系统连接；

初始状态下，扇叶(212)收缩在盖帽(201)内。

7.根据权利要求6所述的插接式变形体地质结构及变形动态实时分析监测装置，其特征在于：所述填埋柱(101)上竖直安装有若干个受力板(102)，若干个所述受力板(102)上水平安装有推力环，所述受力板(102)的对称线与填埋柱(101)的轴线垂直，所述推力环与受力板(102)垂直。

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