CN117739889B - 一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质监测技术领域，具体是一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，包括两个底板，两个所述底板上均固定连接有壳体，两个壳体的内部均滑动连接有升降板，两个升降板上设置有测量组件，所述测量组件包括底座、定位仪、第一滑球、第二滑球、拉绳和环形杆；本发明中，位于裂缝两侧的底板发生相对位移时，也可以通过观察第一滑球和第二滑球的情况来判断两个底板的相对位移情况，当地表土壤移动带动两个底板移动时，第二滑球会牵拉拉绳，观察第一滑球和第二滑球的角度变化，并通过拉绳测量第一滑球和第二滑球的间距变化，就能够以物理方式测出裂缝两侧的地表土壤运动情况，从而结合定位仪的数据准确判断地表运动的方向。

Description

一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪

技术领域

本发明涉及地质监测技术领域，具体是一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪。

背景技术

地壳运动、板块运动等是造成地震以及一些地表现象的原因，而地壳运动和板块移动也会造成地面产生裂缝以及山体滑坡等现象，因此需要对地下的板块运动进行监测，以对可能发生的地震等危险情况及时作出预警。

公告号为CN208109058U的专利中公开了一种用于地质灾害群测群防裂缝监测装置，该装置包括机械传导子系统、传感子系统、采集及控制子系统、报警及显示子系统，机械传导子系统将裂缝的位移变化通过机械结构测量传导至传感子系统，传感子系统采集机械传导子系统发来的信号并计算出加速度变化量，采集及控制子系统与传感子系统电性连接，采集及控制子系统对加速度变化量进行实时计算，报警及显示子系统用于显示设备运行状态和报警功能。

而在该专利中，由于使用了大量的传感器以及电子系统进行监测，因此整个监测系统会过于敏感，容易将装置周边的动物经过以及大风等天气造成的装置震动判断为地表裂缝土壤的运动，即装置的监测系统过于敏感而反而容易出现误判，因此就需要一种能够直观测量出裂缝土壤运动的设备来解决这一问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，能够用于监测地表的位移情况，从而用于辅助判断地下板块运动的大致过程和方向。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，包括两个底板，两个底板上均设置有多个插钉，两个所述底板上均固定连接有壳体，两个壳体的内部均滑动连接有升降板，两个升降板上设置有测量组件，所述测量组件包括底座、定位仪、第一滑球、第二滑球、拉绳和环形杆，两个所述底座分别固定连接于两个升降板上，两个定位仪分别固定连接于两个底座的内部，第一滑球和第二滑球分别滑动连接于两个底座上，两个所述环形杆分别固定连接于两个底座上，第一滑球和第二滑球分别与两个环形杆滑动连接，所述拉绳的一端固定连接于第二滑球上，第一滑球为中空结构，拉绳的另一端位于第一滑球的内部，第一滑球的内部设置有牵拉组件和辅助组件，第一滑球和第二滑球之间设置有防护组件，两个壳体的内部设置有调节组件。

优选的，所述牵拉组件包括凹槽、转杆和发条弹簧，所述凹槽开设于第一滑球的内壁上，所述转杆转动连接于凹槽的内部，所述发条弹簧固定连接于转杆和凹槽的内壁之间。

优选的，所述牵拉组件还包括外壳和通孔，所述外壳固定连接于第一滑球的内壁上，所述通孔开设于外壳上，拉绳的一端固定连接于转杆上，且拉绳贯穿通孔。

优选的，所述辅助组件包括支架和圆孔，两个所述支架固定连接于第一滑球的内壁上，两个所述圆孔分别开设于两个支架上，拉绳贯穿两个圆孔。

优选的，所述辅助组件还包括滑槽、滑块、第一压簧、转轴和滚轮，四个滑槽开设于第一滑球的内壁上，四个滑块分别滑动连接于四个滑槽的内部，四个第一压簧分别固定连接于四个滑槽的内壁和四个滑块之间，两个转轴的两端分别与四个滑块转动连接，两个滚轮分别固定连接于两个转轴上，拉绳位于两个滚轮之间。

优选的，所述防护组件包括插槽和插杆，两个所述插槽分别开设于第一滑球和第二滑球的表面，所述插杆的两端分别滑动连接于两个插槽的内部。

优选的，所述防护组件还包括固定环、橡胶筒、环形槽和弹性箍，两个固定环分别固定连接于第一滑球和第二滑球上，所述橡胶筒设置于两个固定环之间，两个环形槽分别开设于两个固定环之间，两个弹性箍分别固定连接于橡胶筒的两端。

优选的，所述调节组件包括第一限位块、第二限位块和第二压簧，两个第一限位块分别滑动连接于两个壳体的底部内壁上，两个第二限位块分别固定连接于两个升降板的底部，两个第一限位块分别与两个第二限位块滑动连接，所述第二压簧固定连接于两个壳体的底部内壁和两个升降板之间。

优选的，所述调节组件还包括旋钮和螺杆，两个所述螺杆分别转动连接于两个壳体的内壁上，两个螺杆分别与两个第一限位块螺纹连接，两个所述旋钮分别固定连接于两个螺杆上，两个旋钮分别转动连接于两个壳体上。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

其一：本发明中，可以将两个底板分别放在地表裂缝的两侧，随后旋转两个旋钮，调整升降板的高度，通过调整两个升降板的高度，使第一滑球和第二滑球处于同一水平高度，随后滑动第一滑球和第二滑球，使第一滑球和第二滑球正对彼此，此时将插杆放入两个插槽内，插杆能够放入，则表示第一滑球和第二滑球确实处于正对彼此的位置，此时通过插钉将两个底板固定在地面上，通过测量工具测量第一滑球和第二滑球之间的间距，此时第一滑球和第二滑球的初始状态已知。

其二：本发明中，当地下板块运动，造成地表的土壤发生位移时，则处于裂缝两侧的土壤会朝着不同的方向活动，此时通过两个底座内的定位仪可以监测两个底板的移动情况。

其三：本发明中，位于裂缝两侧的底板发生相对位移时，也可以通过观察第一滑球和第二滑球的情况来判断两个底板的相对位移情况，当地表土壤移动带动两个底板移动时，第二滑球会牵拉拉绳，观察第一滑球和第二滑球的角度变化，并通过拉绳测量第一滑球和第二滑球的间距变化，就能够以物理方式测出裂缝两侧的地表土壤运动情况，从而结合定位仪的数据准确判断地表运动的方向。

其四：本发明中，当第一滑球和第二滑球因为地表土壤移动而相对位移时，第二滑球上的拉绳会对拉绳的另一端产生牵拉的力，而拉绳的另一端缠绕在转杆上，转杆受到发条弹簧的弹力，因此拉绳会始终处于紧绷的状态，而发条弹簧的弹力施加在转杆以及拉绳上，会使拉绳两端的第一滑球和第二滑球在相对远离后分别在两个底座上滑动，以使第一滑球和第二滑球始终处于正对的状态，此时相较于初始摆放第一滑球和第二滑球的位置，第一滑球和第二滑球都会在底座上旋转一定的角度，只需要与初始状态进行比较，就可以得到第一滑球和第二滑球的旋转情况，以辅助判断地表土壤运动的方向和幅度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中图1所示的局部结构爆炸图；

图3是本发明中第一滑球的内部结构示意图；

图4是本发明中第二滑球与防护组件的连接结构示意图；

图5是本发明中壳体的内部结构示意图；

图6是本发明中第一滑球的内部结构爆炸图。

附图标记说明：

1、底板；2、插钉；3、壳体；4、升降板；5、测量组件；51、底座；52、定位仪；53、第一滑球；54、第二滑球；55、拉绳；56、环形杆；6、牵拉组件；61、凹槽；62、转杆；63、发条弹簧；64、外壳；65、通孔；7、辅助组件；71、支架；72、圆孔；73、滑槽；74、滑块；75、第一压簧；76、转轴；77、滚轮；8、防护组件；81、插槽；82、插杆；83、固定环；84、橡胶筒；85、环形槽；86、弹性箍；9、调节组件；91、旋钮；92、螺杆；93、第一限位块；94、第二限位块；95、第二压簧。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，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。

本发明通过改进在此提供一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，本发明的技术方案是：

如图1-图6所示，一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，包括两个底板1，两个底板1上均设置有多个插钉2，两个底板1上均固定连接有壳体3，两个壳体3的内部均滑动连接有升降板4，两个升降板4上设置有测量组件5，测量组件5包括底座51、定位仪52、第一滑球53、第二滑球54、拉绳55和环形杆56，两个底座51分别固定连接于两个升降板4上，两个定位仪52分别固定连接于两个底座51的内部，第一滑球53和第二滑球54分别滑动连接于两个底座51上，两个环形杆56分别固定连接于两个底座51上，第一滑球53和第二滑球54分别与两个环形杆56滑动连接，拉绳55的一端固定连接于第二滑球54上，第一滑球53为中空结构，拉绳55的另一端位于第一滑球53的内部，第一滑球53的内部设置有牵拉组件6和辅助组件7，第一滑球53和第二滑球54之间设置有防护组件8，两个壳体3的内部设置有调节组件9。

第一滑球53和第二滑球54可以安装在地表裂缝两侧的土壤上，因此当裂缝两侧的土壤发生运动时，第一滑球53和第二滑球54会发生相对位移，此时记录下第一滑球53和第二滑球54的状态变化以及两者间拉绳55的长度变化，就可以以物理方式监测出裂缝两侧地表土壤的活动情况。

进一步的，牵拉组件6包括凹槽61、转杆62和发条弹簧63，凹槽61开设于第一滑球53的内壁上，转杆62转动连接于凹槽61的内部，发条弹簧63固定连接于转杆62和凹槽61的内壁之间。

当第一滑球53和第二滑球54相对移动时，位于两者之间的拉绳55会被拉长，而由于拉绳55的一端固定在转杆62上，而转杆62的端部连接有发条弹簧63，因此拉力会施加在拉绳55上，促使第一滑球53和第二滑球54相对移动时，在拉绳55拉力的作用下滑动，从而使第一滑球53和第二滑球54始终正对着彼此，同时拉绳55会始终处于绷紧的状态。

进一步的，牵拉组件6还包括外壳64和通孔65，外壳64固定连接于第一滑球53的内壁上，通孔65开设于外壳64上，拉绳55的一端固定连接于转杆62上，且拉绳55贯穿通孔65，外壳64将拉绳55包裹在其中，避免拉绳55卡在第一滑球53内的支架71等结构上。

进一步的，辅助组件7包括支架71和圆孔72，两个支架71固定连接于第一滑球53的内壁上，两个圆孔72分别开设于两个支架71上，拉绳55贯穿两个圆孔72，支架71起到对拉绳55的导向作用，使拉绳55始终以直线轨迹移动。

进一步的，辅助组件7还包括滑槽73、滑块74、第一压簧75、转轴76和滚轮77，四个滑槽73开设于第一滑球53的内壁上，四个滑块74分别滑动连接于四个滑槽73的内部，四个第一压簧75分别固定连接于四个滑槽73的内壁和四个滑块74之间，两个转轴76的两端分别与四个滑块74转动连接，两个滚轮77分别固定连接于两个转轴76上，拉绳55位于两个滚轮77之间。

当拉绳55因为第一滑球53、第二滑球54相对移动而被拉长时，两个滚轮77会随拉绳55移动而转动，作用是使拉绳55的活动更加稳定，也时拉绳55不易变得松弛。

进一步的，防护组件8包括插槽81和插杆82，两个插槽81分别开设于第一滑球53和第二滑球54的表面，插杆82的两端分别滑动连接于两个插槽81的内部。

在安装两个底板1时，可以将插杆82两端分别嵌在两个插槽81内，以确定第一滑球53和第二滑球54的初始状态使正对彼此的，如果第一滑球53和第二滑球54初始状态不是正对彼此，插杆82就无法同时嵌入两个插槽81。

进一步的，防护组件8还包括固定环83、橡胶筒84、环形槽85和弹性箍86，两个固定环83分别固定连接于第一滑球53和第二滑球54上，橡胶筒84设置于两个固定环83之间，两个环形槽85分别开设于两个固定环83之间，两个弹性箍86分别固定连接于橡胶筒84的两端。

通过将两个弹性箍86套在两个环形槽85内，可以使橡胶筒84固定在两个固定环83之间，从而通过橡胶筒84对拉绳55起到保护作用，避免拉绳55受到风吹日晒，弹性箍86可以是弹性较好的橡皮圈，而橡胶筒84的材质软，可以轻易被拉长。

进一步的，调节组件9包括第一限位块93、第二限位块94和第二压簧95，两个第一限位块93分别滑动连接于两个壳体3的底部内壁上，两个第二限位块94分别固定连接于两个升降板4的底部，两个第一限位块93分别与两个第二限位块94滑动连接，第二压簧95固定连接于两个壳体3的底部内壁和两个升降板4之间。

第一限位块93和第二限位块94的截面均为直角梯形，在第二压簧95的弹力作用下，升降板4受到向下的拉力，而第一限位块93水平移动可以将第二限位块94连同升降板4一起向上顶，因此第一限位块93移动可以使升降板4的高度改变，进而用于调整第一滑球53和第二滑球54的高度，使两者处于相同的水平高度。

进一步的，调节组件9还包括旋钮91和螺杆92，两个螺杆92分别转动连接于两个壳体3的内壁上，两个螺杆92分别与两个第一限位块93螺纹连接，两个旋钮91分别固定连接于两个螺杆92上，两个旋钮91分别转动连接于两个壳体3上，通过旋转旋钮91可以控制螺杆92转动，以使第一限位块93移动。

具体的工作方法是：首先将两个底板1分别放在两个位置，比如地表裂缝的两侧，随后旋转两个旋钮91，使两个螺杆92转动并带动两个第一限位块93移动，第一限位块93移动能够带动第二限位块94上下活动，从而调整升降板4的高度，通过调整两个升降板4的高度，使第一滑球53和第二滑球54处于同一水平高度，随后滑动第一滑球53和第二滑球54，使第一滑球53和第二滑球54正对彼此，此时将插杆82放入两个插槽81内，插杆82能够放入，则表示第一滑球53和第二滑球54确实处于正对彼此的位置，此时通过插钉2将两个底板1固定在地面上，通过测量工具测量第一滑球53和第二滑球54之间的间距。

之后一段时间内，当地下板块运动，造成地表的土壤发生位移时，则处于裂缝两侧的土壤会朝着不同的方向活动，此时通过两个底座51内的定位仪52可以监测两个底板1的移动情况，位于裂缝两侧的底板1发生相对位移时，也可以通过观察第一滑球53和第二滑球54的情况来判断两个底板1的相对位移情况，当地表土壤移动带动两个底板1移动时，第二滑球54会牵拉拉绳55，而拉绳55的另一端缠绕在转杆62上，转杆62受到发条弹簧63的弹力，因此拉绳55会始终处于紧绷的状态，而发条弹簧63的弹力施加在转杆62以及拉绳55上，会使拉绳55两端的第一滑球53和第二滑球54在相对远离后分别在两个底座51上滑动，以使第一滑球53和第二滑球54始终处于正对的状态，因此观察第一滑球53和第二滑球54的角度变化，并重新通过拉绳55测量第一滑球53和第二滑球54的间距，就能够以物理方式测出裂缝两侧的地表土壤运动情况，从而结合定位仪52的数据准确判断地表运动的方向。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (5)

1.一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，包括两个底板（1），两个底板（1）上均设置有多个插钉（2），其特征在于：两个所述底板（1）上均固定连接有壳体（3），两个壳体（3）的内部均滑动连接有升降板（4），两个升降板（4）上设置有测量组件（5），所述测量组件（5）包括底座（51）、定位仪（52）、第一滑球（53）、第二滑球（54）、拉绳（55）和环形杆（56），两个所述底座（51）分别固定连接于两个升降板（4）上，两个定位仪（52）分别固定连接于两个底座（51）的内部，第一滑球（53）和第二滑球（54）分别滑动连接于两个底座（51）上，两个所述环形杆（56）分别固定连接于两个底座（51）上，第一滑球（53）和第二滑球（54）分别与两个环形杆（56）滑动连接，所述拉绳（55）的一端固定连接于第二滑球（54）上，第一滑球（53）为中空结构，拉绳（55）的另一端位于第一滑球（53）的内部，第一滑球（53）的内部设置有牵拉组件（6）和辅助组件（7），第一滑球（53）和第二滑球（54）之间设置有防护组件（8），两个壳体（3）的内部设置有调节组件（9）；

所述牵拉组件（6）包括凹槽（61）、转杆（62）和发条弹簧（63），所述凹槽（61）开设于第一滑球（53）的内壁上，所述转杆（62）转动连接于凹槽（61）的内部，所述发条弹簧（63）固定连接于转杆（62）和凹槽（61）的内壁之间；

所述牵拉组件（6）还包括外壳（64）和通孔（65），所述外壳（64）固定连接于第一滑球（53）的内壁上，所述通孔（65）开设于外壳（64）上，拉绳（55）的一端固定连接于转杆（62）上，且拉绳（55）贯穿通孔（65）；

所述辅助组件（7）包括支架（71）和圆孔（72），两个所述支架（71）固定连接于第一滑球（53）的内壁上，两个所述圆孔（72）分别开设于两个支架（71）上，拉绳（55）贯穿两个圆孔（72）；

所述辅助组件（7）还包括滑槽（73）、滑块（74）、第一压簧（75）、转轴（76）和滚轮（77），四个滑槽（73）开设于第一滑球（53）的内壁上，四个滑块（74）分别滑动连接于四个滑槽（73）的内部，四个第一压簧（75）分别固定连接于四个滑槽（73）的内壁和四个滑块（74）之间，两个转轴（76）的两端分别与四个滑块（74）转动连接，两个滚轮（77）分别固定连接于两个转轴（76）上，拉绳（55）位于两个滚轮（77）之间。

2.根据权利要求1所述的一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，其特征在于：所述防护组件（8）包括插槽（81）和插杆（82），两个所述插槽（81）分别开设于第一滑球（53）和第二滑球（54）的表面，所述插杆（82）的两端分别滑动连接于两个插槽（81）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，其特征在于：所述防护组件（8）还包括固定环（83）、橡胶筒（84）、环形槽（85）和弹性箍（86），两个固定环（83）分别固定连接于第一滑球（53）和第二滑球（54）上，所述橡胶筒（84）设置于两个固定环（83）之间，两个环形槽（85）分别开设于两个固定环（83）之间，两个弹性箍（86）分别固定连接于橡胶筒（84）的两端。

4.根据权利要求1所述的一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，其特征在于：所述调节组件（9）包括第一限位块（93）、第二限位块（94）和第二压簧（95），两个第一限位块（93）分别滑动连接于两个壳体（3）的底部内壁上，两个第二限位块（94）分别固定连接于两个升降板（4）的底部，两个第一限位块（93）分别与两个第二限位块（94）滑动连接，所述第二压簧（95）固定连接于两个壳体（3）的底部内壁和两个升降板（4）之间。

5.根据权利要求4所述的一种适用于地裂缝、滑坡地质灾害位移监测仪，其特征在于：所述调节组件（9）还包括旋钮（91）和螺杆（92），两个所述螺杆（92）分别转动连接于两个壳体（3）的内壁上，两个螺杆（92）分别与两个第一限位块（93）螺纹连接，两个所述旋钮（91）分别固定连接于两个螺杆（92）上，两个旋钮（91）分别转动连接于两个壳体（3）上。