[发明专利]一种用于岩溶区地基塌陷变形的监测预警装置

权利要求书

1.一种用于岩溶区地基塌陷变形的监测预警装置，其特征在于，包括行走组件（1）、旋转组件（2）、延长组件（4）、平移组件（5）、升降组件（6）、监测组件（7）和按压组件（8），所述行走组件（1）上设置有底座（101），底座（101）顶部设置有槽孔（102），旋转组件（2）设置在底座（101）中部，所述旋转组件（2）顶部设置有转板（204），所述转板（204）顶部通过螺栓连接有挡板（3），所述延长组件（4）一侧设置有支撑框（402），所述平移组件（5）设置在延长组件（4）的底部，所述平移组件（5）两端均设置有挡座（502），所述升降组件（6）设置在平移组件（5）的一侧，所述升降组件（6）一侧设置有第一挡框（606），且第一挡框（606）一侧设置有竖板（601），所述监测组件（7）设置在竖板（601）的底部，所述按压组件（8）设置在监测组件（7）的一侧，所述按压组件（8）一侧焊接有焊板（802）；底座（101）呈框体结构，底座（101）两侧的两端均设置有驱动轮（104），底座（101）中部一侧安装有第一电机（103），第一电机（103）通过转轴与其中的两个驱动轮（104）活动连接；旋转组件（2）一侧安装有第二电机（201），第二电机（201）顶部通过转轴活动连接有履带（202），履带（202）一端通过轴承与转板（204）连接，转板（204）设置在槽孔（102）中部，转板（204）底部连接有配重块（203）；

延长组件（4）一侧设置有第一支撑板（401），第一支撑板（401）通过螺栓与挡板（3）连接，支撑框（402）呈“U”形结构，支撑框（402）焊接在第一支撑板（401）一侧，第一支撑板（401）一侧安装有第三电机（403），第三电机（403）一端通过转轴活动连接有第一丝杆（404），第一支撑板（401）一侧开设有与第一丝杆（404）相适配的第一螺孔，第一丝杆（404）上连接有第一滑块（405），且第一滑块（405）中部开设有与第一丝杆（404）相适配的第二螺孔；支撑框（402）底部两侧的两端均焊接有第一滑轨（406），两个第一滑轨（406）底部均连接有第二滑块（408），两个第二滑块（408）底部均焊接有连接板（407），两个连接板（407）底部分别焊接在两个挡座（502）的顶部，其中一个连接板（407）焊接在第一滑块（405）一侧；

两个挡座（502）之间焊接有第二支撑板（501），其中一个挡座（502）一侧安装有第四电机（503），第四电机（503）一端通过转轴活动连接有第二丝杆（504），第二支撑板（501）一侧的上下两端均焊接有第二滑轨（506），两个第二滑轨（506）与第二丝杆（504）之间平行，两个第二滑轨（506）上均连接有第三滑块（507），两个第三滑块（507）一侧焊接有移动板（505），移动板（505）呈长方体形结构，第一挡框（606）呈“U”形结构，移动板（505）与第一挡框（606）一侧焊接，移动板（505）一侧贯穿开设有与第二丝杆（504）相适配的第三螺孔，第二丝杆（504）通过第三螺孔与移动板（505）连接；

第一挡框（606）一侧焊接有滑板（604），滑板（604）一侧安装有第五电机（605），第五电机（605）一端通过转轴活动连接有第一齿轮（608），竖板（601）一侧焊接有齿板（603），第一齿轮（608）与齿板（603）啮合，竖板（601）一侧焊接有第三滑轨（602），第三滑轨（602）与齿板（603）之间平行，第三滑轨（602）上连接有第四滑块（607），第四滑块（607）与滑板（604）焊接；

监测组件（7）一侧安装有第六电机（701），第六电机（701）安装在竖板（601）底部，第六电机（701）一端通过转轴活动连接有第二挡框（702），第二挡框（702）呈“U”形结构，第二挡框（702）一侧安装有第七电机（703），第七电机（703）一端通过转轴活动连接有第二齿轮（704），第二齿轮（704）一侧通过轴承与第二挡框（702）连接，第二齿轮（704）底部啮合连接有第三齿轮（705），第三齿轮（705）两侧通过轴承与第二挡框（702）连接，第三齿轮（705）一侧焊接有翻板（706），翻板（706）一侧通过螺栓与焊板（802）连接，第二挡框（702）一侧底部安装有摄像头（707）；

焊板（802）一侧焊接有第三支撑板（801），第三支撑板（801）顶端中部焊接有挡槽（803），第三支撑板（801）底端中部焊接有弹簧（804），弹簧（804）底部焊接有土壤硬度计（806），弹簧（804）中部设置有限位杆（805），限位杆（805）底部通过螺栓与土壤硬度计（806）连接，第三支撑板（801）中部开设有与限位杆（805）相适配的第一滑孔，挡槽（803）中部开设有与限位杆（805）相适配的第二滑孔；

监测预警装置的工作方法具体包括以下步骤：

步骤一：开启行走组件（1）上的第一电机（103），第一电机（103）带动底座（101）两侧的其中两个驱动轮（104）转动，调节该监测预警装置至岩溶区地基坍塌的区域，开启延长组件（4）上的第三电机（403），第三电机（403）带动第一丝杆（404）转动，第一丝杆（404）带动第一滑块（405）运动，第一滑块（405）通过连接板（407）带动第二滑块（408）运动，调节两个连接板（407）底部平移组件（5）的位置，将按压组件（8）运动至坍塌区域的边缘，开启升降组件（6）上的第五电机（605），第五电机（605）带动第一齿轮（608）转动，第一齿轮（608）啮合齿板（603）运动，调节竖板（601）的高度，竖板（601）带动按压组件（8）上的焊板（802）上下运动，焊板（802）带动第三支撑板（801）上下运动，第三支撑板（801）对弹簧（804）进行按压，使得弹簧（804）发生形变，限位杆（805）在挡槽（803）中上下运动，限位杆（805）带动土壤硬度计（806）对地基坍塌的边缘区域进行按压，保持限位杆（805）在挡槽（803）的位置，配合开启监测组件（7）上的摄像头（707），摄像头（707）记录土壤硬度计（806）上的表上读数的变化情况；

步骤二：开启平移组件（5）上的第四电机（503），第四电机（503）带动第二丝杆（504）转动，第二丝杆（504）带动移动板（505）左右运动，调节按压组件（8）左右位置，配合开启升降组件（6）上的第五电机（605），调节按压组件（8）的高度，使得按压组件（8）对地基坍塌的左右位置进行地基松动情况的监测，摄像头（707）对塌陷区域的左右位置土质松动情况进行拍摄记录，同时，配合开启旋转组件（2）上的第二电机（201），第二电机（201）通过履带（202）带动转板（204）转动，进而调节按压组件（8）的角度，使得按压组件（8）对坍塌区域地基周边的不同方位的土质是否发生松动进行监测，其次配合开启监测组件（7）上的第六电机（701）和第七电机（703），第六电机（701）带动第二挡框（702）转动，第七电机（703）带动第二齿轮（704）转动，第二齿轮（704）啮合带动第三齿轮（705）运动，第三齿轮（705）带动翻板（706）转动，调节按压组件（8）的角度，针对一些凹凸不平的地基，使得按压组件（8）底部的土壤硬度计（806）与地基坍塌周边的土地更好的接触；

步骤三：对地基坍塌周边的区域监测完成后，通过开启监测组件（7）上的第七电机（703），调节翻板（706）的角度，进而调节按压组件（8）的角度，使得摄像头（707）的视野不会被按压组件（8）遮挡，配合开启监测组件（7）上的第六电机（701），第六电机（701）带动第二挡框（702）转动，调节摄像头（707）的倾斜角度，摄像头（707）对坍塌区域不同角度进行拍摄记录，开启升降组件（6）上的第五电机（605）、延长组件（4）上的第三电机（403）、 旋转组件（2）上的第二电机（201）和监测组件（7）上的第七电机（703），调节监测组件（7）的高度、位置和角度，将监测组件（7）运动至地基坍塌区域的不同位置进行拍照观察。