一种水土保持状态的实时监测装置

文档序号:32350886发布日期:2022-11-26 13:03阅读:86来源:国知局
一种水土保持状态的实时监测装置

1.本发明涉及水土保持监测设备技术领域,具体是一种水土保持状态的实时监测装置。


背景技术:

2.水土保持工程是指防治水土流失危害,保护和合理利用水土资源而修筑的各项工程设施。水土保持工程中需要做好监测措施,水土保持监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、观测和分析工作。通过水土保持监测,摸清水土流失类型、强度与分布特征、危害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势,对水土流失综合治理和生态环境建设宏观决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义,地面监测是通过设立典型观测断面、观测点、观测基准等,对开发建设项目在生产建设和运行初期的水土流失及其防治效果进行的一种监测。包括设置小区、控制站、水土流失观测场、测钎等方法。
3.中国专利cn213422263u公开了一种水土保持监测装置,它涉及水土保持监测技术领域;所述螺杆与底板保持螺纹连接,所述底板的外边缘内腔中插接有数个加固钉,所述螺杆的上端固定设置有支撑台,所述支撑台的外侧均匀的设置有数个侧板,所述侧板的底端固定安装有红外线测距仪,所述侧板的上端固定安装有固定座,所述固定座内设置有透明量筒,所述支撑台的上端固定安装有安装框,所述安装框内固定安装有电机、控制器和蓄电池,所述电机的输出端与旋转轴保持固定连接,所述旋转轴的上端固定安装有摄像头,它通过数组数据进行比对,避免了监测数据的单一性,而且还可以实时监测整个检测过程,实现远程动态控制。
4.该装置通过加固钉安装固定在土壤内,固定在地面上之后,难以将装置移动出来,而在对水土进行监测时,随着土壤的流失,经常要对监测装置的位置进行调整,而现有的监测装置安装位置不便于调节。
5.因此,有必要提供一种水土保持状态的实时监测装置解决上述技术问题。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种水土保持状态的实时监测装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
7.基于上述思路,本发明提供如下技术方案:一种水土保持状态的实时监测装置,包括底板,所述底板的顶端固定安装有伸缩支撑杆,所述伸缩支撑杆的顶端设置有监测机构,所述底板的底端固定安装有固定筒,所述固定筒上开设有多个通槽,所述固定筒内滑动安装有多个加固板,所述加固板与所述通槽相适配,所述固定筒内设置有驱动机构,所述驱动机构与所述加固板传动连接;所述驱动机构包括立板,所述立板固定安装在所述固定筒内,所述固定筒内转动安装有转轴,所述立板上转动安装有多个丝杆,所述加固板上开设有螺孔,所述丝杆与所述
螺孔螺纹配合,所述丝杆远离加固板的一端固定安装有第一锥齿轮,所述转轴上套装有多个第二锥齿轮,所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合。
8.作为本发明的进一步方案,所述监测机构包括支撑梁和摄像头,所述支撑梁固定安装于所述伸缩支撑杆的顶端,所述支撑梁的顶端固定安装有安装座,所述安装座的顶端设置有摄像头,所述支撑梁底端的两侧均固定安装有红外测距仪。
9.作为本发明的进一步方案,所述转轴的顶端贯穿所述固定筒的顶壁,且所述转轴的顶端固定安装有第一手轮。
10.作为本发明的进一步方案,所述立板的侧壁固定安装有限位柱,所述加固板上开设有限位孔,所述限位柱插入所述限位孔内,且所述限位柱与所述限位孔滑动配合。
11.作为本发明的进一步方案,所述固定筒的底端为开口设置,且所述固定筒的底端固定安装有底盖,底盖通过螺栓与固定筒固定连接,所述转轴的底端与所述底盖转动连接,所述立板的底端与所述底盖固定连接,所述转轴的顶端与所述第一手轮卡合连接。
12.作为本发明的进一步方案,所述固定筒的顶部内壁开设有固定槽,所述立板的顶端插入所述固定槽内。
13.作为本发明的进一步方案,所述通槽内固定安装有防护膜,所述防护膜上开设有缝隙,加固板可从缝隙内穿出。
14.作为本发明的进一步方案,所述加固板上开设有通孔,所述底板的顶端设置有第二手轮,所述第二手轮的底端固定安装有加固杆,所述加固杆贯穿所述底板,且所述加固杆与所述底板螺纹连接,所述加固杆贯穿所述通孔,当加固板插入土地内后,通过第二手轮驱动加固杆旋转,加固杆旋转时逐渐向下移动,从而使加固杆逐渐插入通孔内,从而对加固板进行加固。
15.作为本发明的进一步方案,所述通孔内固定安装有支撑筒,所述支撑筒螺纹安装在所述通孔内,所述支撑筒的顶端和底端均固定安装有密封膜,所述支撑筒内填充有土壤固化剂,所述加固杆的底端设置为尖锐状,以便于加固杆的底端将密封膜扎破,且便于加固杆插入通孔内,当加固杆向下移动时,加固杆的底端逐渐将密封膜插破,从而使得支撑筒内的土壤固化剂流出,以便于对加固板旁的土壤进行加固,以提高装置安装的牢固性,支撑筒与通孔螺纹连接,重新安装装置时,可将支撑筒取出,并在支撑筒的两端贴上薄膜,再将土壤固化剂注射到支撑筒内即可。
16.作为本发明的进一步方案,所述底板上滑动贯通设置有装配衬块,所述装配衬块与底板弹性连接,所述装配衬块中部贯通设置有螺纹孔,所述加固杆与所述螺纹孔螺纹适配,所述装配衬块末端呈半圆形,且装配衬块半圆形末端的弧面与所述加固板的末端相对设置。
17.作为本发明的进一步方案,所述底板下端固定连接设置有衬套,所述衬套位于所述装配衬块外围,所述装配衬块外围中部固定连接设置有衬圈,所述衬圈与所述衬套内壁滑动适配,且衬圈与衬套靠近底板的一侧之间连接设置有弹簧。
18.作为本发明的进一步方案,所述加固板靠近立板的侧壁固定安装有挡板,所述挡板设置为弧形。
19.作为本发明的进一步方案,所述安装座内设置有电机,所述电机的输出端与所述摄像头传动连接。
20.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在安装时先在地面上钻孔,孔洞的大小与固定筒相适配,然后将固定筒插入孔洞内,再驱动转轴旋转,转轴旋转时带动第二锥齿轮旋转,第二锥齿轮旋转时带动第一锥齿轮旋转,从而带动丝杆旋转,而丝杆与加固板螺纹连接,从而带动加固板从通槽内穿出,从而使加固板插入土地内,从而对固定筒进行加固,使得加固筒难以从孔洞内拔出,需要更换监测装置的位置时,驱动转轴反向旋转,转轴反向旋转时带动第二锥齿轮反向旋转,从而带动第一锥齿轮反向旋转,第一锥齿轮带动丝杆反向旋转,从而使加固板移回固定筒内,然后即可将固定筒从地下拔出,装置的安装和拆卸过程较为简单,便于挪动监测装置的位置,使用起来较为便捷,且加固板的设置,使得监测装置固定后的牢固性较好。
附图说明
21.图1为本发明的三维结构示意图;图2为本发明安装在地面上时的结构示意图;图3为本发明固定筒的剖面结构示意图;图4为本发明图3的a处放大结构示意图;图5为本发明图3的b处放大结构示意图;图6为本发明驱动机构的三维结构示意图;图7为本发明加固板的三维结构示意图;图8为本发明加固板的剖面结构示意图;图9为本发明驱动机构的主视结构示意图;图10为本发明图9的c处放大结构示意图;图11为本发明图加固板和装配衬块的配合结构示意图;图12为本发明图11的d处放大结构示意图;图13为本发明装配衬块的结构示意图。
22.图中:1、底板;2、固定筒;201、通槽;202、固定槽;3、伸缩支撑杆;4、支撑梁;5、红外测距仪;6、安装座;7、摄像头;8、第二手轮;9、加固杆;91、装配衬块;92、衬套;93、弹簧;94、螺纹孔;95、衬圈;10、第一手轮;11、底盖;12、立板;13、转轴;14、加固板;1401、通孔;1402、螺孔;1403、限位孔;15、防护膜;16、挡板;17、丝杆;18、限位柱;19、第一锥齿轮;20、第二锥齿轮;21、支撑筒;22、密封膜;23、土壤固化剂。
具体实施方式
23.请参阅图1~图3,本发明实施例中,一种水土保持状态的实时监测装置,包括底板1,所述底板1的顶端固定安装有伸缩支撑杆3,所述伸缩支撑杆3的顶端设置有监测机构,监测机构可对水土状态进行监测,所述底板1的底端固定安装有固定筒2,所述固定筒2上开设有多个通槽201,所述固定筒2内滑动安装有多个加固板14,所述加固板14与所述通槽201相适配,使得加固板14能从通槽201内穿出,所述固定筒2内设置有驱动机构,所述驱动机构与所述加固板14传动连接;所述驱动机构包括立板12,所述立板12固定安装在所述固定筒2内,所述固定筒2内转动安装有转轴13,所述立板12上转动安装有多个丝杆17,所述加固板14上开设有螺孔
1402,所述丝杆17与所述螺孔1402螺纹配合,所述丝杆17远离加固板14的一端固定安装有第一锥齿轮19,所述转轴13上套装有多个第二锥齿轮20,所述第一锥齿轮19与第二锥齿轮20相啮合;安装时先在地面上钻孔,孔洞的大小与固定筒2相适配,然后将固定筒2插入孔洞内,再驱动转轴13旋转,转轴13旋转时带动第二锥齿轮20旋转,第二锥齿轮20旋转时带动第一锥齿轮19旋转,从而带动丝杆17旋转,而丝杆17与加固板14螺纹连接,从而带动加固板14从通槽201内穿出,从而使加固板14插入土地内,从而对固定筒2进行加固,使得加固筒难以从孔洞内拔出,需要更换监测装置的位置时,驱动转轴13反向旋转,转轴13反向旋转时带动第二锥齿轮20反向旋转,从而带动第一锥齿轮19反向旋转,第一锥齿轮19带动丝杆17反向旋转,从而使加固板14移回固定筒2内,然后即可将固定筒2从地下拔出,装置的安装和拆卸过程较为简单,便于挪动监测装置的位置,使用起来较为便捷。
24.本实施例中,优选的,所述监测机构包括支撑梁4和摄像头7,所述支撑梁4固定安装于所述伸缩支撑杆3的顶端,所述支撑梁4的顶端固定安装有安装座6,所述安装座6的顶端设置有摄像头7,所述支撑梁4底端的两侧均固定安装有红外测距仪5;通过摄像头7可对水土状态进行视频监控,通过红外测距仪5可对地面或者水面的高度进行监测,通过伸缩支撑杆3可调节摄像头7和红外测距仪5的高度,以便于检测。
25.本实施例中,优选的,所述安装座6内设置有电机(图中未示出),所述电机的输出端与所述摄像头7传动连接;通过电机的输出端可驱动摄像头7旋转,从而对摄像头7的监控方向进行调整。
26.请参阅图3~图7,本发明实施例中,所述转轴13的顶端贯穿所述固定筒2的顶壁,且所述转轴13的顶端固定安装有第一手轮10;通过第一手轮10可带动转轴13旋转。
27.本实施例中,优选的,所述立板12的侧壁固定安装有限位柱18,所述加固板14上开设有限位孔1403,所述限位柱18插入所述限位孔1403内,且所述限位柱18与所述限位孔1403滑动配合;从而实现将固定板滑动安装在固定筒2内,限位柱18和限位孔1403的设置,使得固定板与立板12滑动连接,使得丝杆17旋转时能够驱动固定板移动。
28.本实施例中,优选的,所述固定筒2的底端为开口设置,且所述固定筒2的底端固定安装有底盖11,底盖11通过螺栓与固定筒2固定连接,所述转轴13的底端与所述底盖11转动连接,所述立板12的底端与所述底盖11固定连接,所述转轴13的顶端与所述第一手轮10卡合连接。
29.本实施例中,优选的,所述固定筒2的顶部内壁开设有固定槽202,所述立板12的顶端插入所述固定槽202内;驱动机构与底盖11固定连接,安装驱动机构时,只需将驱动机构插入固定筒2内,并使立板12的顶端插入固定槽202内,然后将第一手轮10卡合连接在转轴13的顶端即可,驱动机构的安装过程较为便捷,便于对驱动机构进行安装和维修。
30.本实施例中,优选的,所述通槽201内固定安装有防护膜15,所述防护膜15上开设有缝隙,防护膜15为弹性橡胶材质制成,厚度为1-5mm,加固板14可从缝隙内穿出,防止安装固定筒2时,孔洞内的灰尘进入固定筒2内。
31.本实施例中,优选的,所述加固板14靠近立板12的侧壁固定安装有挡板16,所述挡板16设置为弧形,加固板14滑出固定筒2时,挡板16的侧壁与固定筒2的内壁紧密贴合,从而提高密封性,挡板16靠近加固板14的侧壁可安装密封垫,从而提高密封性。
32.请参阅图1和图8~图10,本发明实施例中,所述加固板14上开设有通孔1401,所述
底板1的顶端设置有第二手轮8,所述第二手轮8的底端固定安装有加固杆9,所述加固杆9贯穿所述底板1,且所述加固杆9与所述底板1螺纹连接,所述加固杆9贯穿所述通孔1401;当加固板14插入土地内后,通过第二手轮8驱动加固杆9旋转,加固杆9旋转时逐渐向下移动,从而使加固杆9逐渐插入通孔1401内,从而对加固板14进行加固,防止长期使用后加固板14偏移,从而提高加固板14的牢固性。
33.本实施例中,优选的,所述通孔1401内固定安装有支撑筒21,所述支撑筒21螺纹安装在所述通孔1401内,所述支撑筒21的顶端和底端均固定安装有密封膜22,所述支撑筒21内填充有土壤固化剂23,所述加固杆9的底端设置为尖锐状,以便于加固杆9的底端将密封膜22扎破,且便于加固杆9插入通孔1401内;土壤固化剂23为现有技术,是由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的新型节能环保工程材料。它与土壤混合后通过一系列物理化学反应来改变土壤的工程性质,能将土壤中大量的自由水以结晶水的形式固定下来,使得土壤胶团表面电流降低,胶团所吸附的双电层减薄,电解质浓度增强,颗粒趋于凝聚,体积膨胀而进一步填充土壤孔隙,在压实功的作用下,使固化土易于压实和稳定,从而形成整体结构,并达到常规所不能达到的压密度,经过土壤固化剂23处理过的土壤,其强度、密实度、回弹模量、弯沉值、cbr、剪切强度等性能都得到了很大的提高;当加固杆9向下移动时,加固杆9的底端逐渐将密封膜22插破,从而使得支撑筒21内的土壤固化剂23流出,以便于对加固板14旁的土壤进行加固,以提高装置安装的牢固性,支撑筒21与通孔1401螺纹连接,重新安装装置时,可将支撑筒21取出,并在支撑筒21的两端贴上薄膜,再将土壤固化剂23注射到支撑筒21内即可。
34.在实际使用中,加固板14在安装后位于土层下方,而在驱动加固板14伸出固定筒2时,如果出现卡顿等问题,在出现卡顿时就会让操作者认为已经完全将加固板14推出,而此时如果将加固杆9向下转动,加固杆9就无法精准的与通孔1401对齐,并不能与通孔1401进行配合,也无法实现配合加固以及扎穿密封膜22以释放土壤固化剂23的效果。因此请参阅图11-13,本发明实施例中,在前述的基础上,所述底板1上滑动贯通设置有装配衬块91,所述装配衬块91与底板1弹性连接,所述装配衬块91中部贯通设置有螺纹孔94,所述加固杆9与所述螺纹孔94螺纹适配,所述装配衬块91末端呈半圆形,且装配衬块91半圆形末端的弧面与所述加固板14的末端相对设置。
35.本实施例中,优选的,装配衬块91为棱柱状结构,装配衬块91靠近加固板14的末端的断面为半圆形,半圆弧面的圆心位置位于加固板14末端尖端的上方,当加固板14移动到与装配衬块91下端的弧面贴合时,继续移动,可以将装配衬块91推动,装配衬块91末端移动贴合到加固板14上表面,而装配衬块91在底板1上滑动向上,此时可以方便操作人员知晓加固板14的位置,而待装配衬块91的末端移动到通孔1401上时,弹性连接在底板1上的装配衬块91被拉动远离底板1,从而扎穿密封膜22,从而可以释放土壤固化剂23,此时也就可以知晓加固板14已经移动到合适位置,此时将加固杆9通过第二手轮8带动转动,从而穿过螺纹孔94向下,继续转动第二手轮8和加固杆9,即可逐步穿过多组加固板14上的通孔1401,这种操作方式方便操作人员在加固板14位于土层中无法观测时,仍然能够知晓加固板14的位置,并通过加固杆9对多组加固板14进行加固,同时贯通密封膜22以释放土壤固化剂23。
36.进一步的,所述底板1下端固定连接设置有衬套92,所述衬套92位于所述装配衬块91外围,所述装配衬块91外围中部固定连接设置有衬圈95,所述衬圈95与所述衬套92内壁
滑动适配,且衬圈95与衬套92靠近底板1的一侧之间连接设置有弹簧93。在平时状态下,装配衬块91上端与底板1上表面齐平,且边缘具有凸缘,凸缘贴合在底板1上表面,当加固板14的尖端与装配衬块91下端贴合后,能够通过装配衬块91末端的圆弧面来推动装配衬块91上升,此时操作人员可以知晓加固板14已经与装配衬块91相接触,继续将加固板14向固定筒2外推动,加固板14可以推动装配衬块91移动到加固板14的上表面,并在加固板14移动下逐渐相对移动到通孔1401处,在弹簧93的作用下,一旦装配衬块91末端对齐通孔1401并接触到密封膜22时,密封膜22就能够被装配衬块91扎破,并且此时装配衬块91也被拉动向下,装配衬块91上端超出底板1上表面的状态就会恢复到装配衬块91上端与底板1齐平,此时加固板14被装配衬块91限制无法继续向外移动,并且操作人员也可以知晓加固板14已经到达合适位置,这样加固杆9通过螺纹孔94的配合即可贯通多组通孔1401中的密封膜22以释放土壤固化剂23,操作简单,定位准确,后续想要将加固板14收回固定筒2内,只需要先将加固杆9转动拆除,再通过装配衬块91末端的凸缘将装配衬块91向上拉动,即可收回加固板14,使用更加灵活方便。
37.本发明的工作原理是:安装时先在地面上钻孔,孔洞的大小与固定筒2相适配,然后将固定筒2插入孔洞内,再驱动转轴13旋转,转轴13旋转时带动第二锥齿轮20旋转,第二锥齿轮20旋转时带动第一锥齿轮19旋转,从而带动丝杆17旋转,而丝杆17与加固板14螺纹连接,从而带动加固板14从通槽201内穿出,从而使加固板14插入土地内,从而对固定筒2进行加固,使得加固筒难以从孔洞内拔出,需要更换监测装置的位置时,驱动转轴13反向旋转,转轴13反向旋转时带动第二锥齿轮20反向旋转,从而带动第一锥齿轮19反向旋转,第一锥齿轮19带动丝杆17反向旋转,从而使加固板14移回固定筒2内,然后即可将固定筒2从地下拔出;通过摄像头7可对水土状态进行视频监控,通过红外测距仪5可对地面或者水面的高度进行监测,通过伸缩支撑杆3可调节摄像头7和红外测距仪5的高度,以便于检测;驱动机构与底盖11固定连接,安装驱动机构时,只需将驱动机构插入固定筒2内,并使立板12的顶端插入固定槽202内,然后将第一手轮10卡合连接在转轴13的顶端即可,驱动机构的安装过程较为便捷,便于对驱动机构进行安装和维修;当加固板14插入土地内后,通过第二手轮8驱动加固杆9旋转,加固杆9旋转时逐渐向下移动,从而使加固杆9逐渐插入通孔1401内,从而对加固板14进行加固,防止长期使用后加固板14偏移,从而提高加固板14的牢固性;在平时状态下,装配衬块91上端与底板1上表面齐平,且边缘具有凸缘,凸缘贴合在底板1上表面,当加固板14的尖端与装配衬块91下端贴合后,能够通过装配衬块91末端的圆弧面来推动装配衬块91上升,此时操作人员可以知晓加固板14已经与装配衬块91相接触,继续将加固板14向固定筒2外推动,加固板14可以推动装配衬块91移动到加固板14的上表面,并在加固板14移动下逐渐相对移动到通孔1401处,在弹簧93的作用下,一旦装配衬块91末端对齐通孔1401并接触到密封膜22时,密封膜22就能够被装配衬块91扎破,并且此时装配衬块91也被拉动向下,装配衬块91上端超出底板1上表面的状态就会恢复到装配衬块91上端与底板1齐平,此时加固板14被装配衬块91限制无法继续向外移动,并且操作人员也可以知晓加固板14已经到达合适位置,这样加固杆9通过螺纹孔94的配合即可贯通多组通孔1401中的密封膜22以释放土壤固化剂23,操作简单,定位准确,后续想要将加固板14收回固定筒2内,只需要先将加固杆9转动拆除,再通过装配衬块91末端的凸缘将装配衬块91向上拉动,即可收回加固板14,使用更加灵活方便。当加固杆9向下移动时,加固杆9的底端逐渐将密封膜22
插破,从而使得支撑筒21内的土壤固化剂23流出,以便于对加固板14旁的土壤进行加固,以提高装置安装的牢固性,支撑筒21与通孔1401螺纹连接,重新安装装置时,可将支撑筒21取出,并在支撑筒21的两端贴上薄膜,再将土壤固化剂23注射到支撑筒21内即可。
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