本申請涉及地質環境檢測，尤其是涉及一種微擾動的原位地質多參數智能監測裝置。

背景技術：

1、土地內部受地球板塊運動以及人類活動的影響是不斷發生變化的。大多數情況下，地面內部的變化很微弱，人們無法感覺到地面內部的變化；當地面內部變化明顯時，可能出現地面沉降、地震等情況，影響到人們的日常生活與生命安全，因此，地質監測對預防地質災害具有重要參考作用；常見的地質監測包括地面沉降和土壤流動性監測等。

2、傳統的地質監測裝置在使用時主要存在以下的缺陷：

3、（1）地質監測裝置的功能單一，無法做到多參數的監測。

4、（2）對于參數的讀取采用無線傳輸的方式，受地質影響使得信號傳輸不穩定。

5、（3）采用一體式結構，但地質檢測裝置的安裝深度一般為15m~20m，在出現故障需要進行維修時需要將整個裝置從土壤中拆卸，使得維修的難度增高。

技術實現思路

1、本申請的其中一個目的在于提供一種能夠解決上述背景技術中至少一個缺陷的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置。

2、為達到上述的至少一個目的，本申請采用的技術方案為：一種微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，包括驅動機構、多節模塊化的保護管、標桿和多個監測模塊；所述驅動機構安裝于地面以用于將多節依次可拆卸連接的所述保護管插入或拔出地面預留的標孔；多節所述保護管的中心連通有對齊的防護孔，所述標桿適于沿所述防護孔插入所述標孔的底部以進行監測；多個所述監測模塊對應安裝于各所述保護管，所述保護管于設定的安裝位置進行張開，進而將安裝的所述監測模塊插入所述標孔的側部土壤內，多個所述監測模塊適于對所述標孔不同深度的土壤進行監測。

3、優選的，所述保護管包括外管、內管以及至少一組插板，相鄰所述保護管之間通過所述外管進行可拆卸的固定連接，相鄰所述保護管之間的所述內管進行可同步轉動的插接，所述防護孔設置于所述內管的中心；所述內管轉動安裝于所述外管的內部；每組的多個所述插板沿所述外管的圓周方向布設于所述外管和所述內管之間的區域，所述插板與所述外管導向配合，所述插板與所述內管牽引配合，所述監測模塊安裝于所述插板；當所述保護管插入至所述標孔的設定位置時，通過轉動位于最上方的所述保護管的所述內管以驅使全部的所述內管進行轉動，進而將驅使全部的所述插板攜帶所述監測模塊伸出對應的所述外管以插入所述標孔不同深度的土壤內。

4、優選的，所述外管的中部沿圓周方向等距設置有多個呈弧形的擋板，所述擋板相對于所述外管進行偏心設置，相鄰所述擋板之間進行間隔設置以形成用于伸出所述插板的開口槽；所述外管的中部于所述擋板的兩端位置均設置有位于所述擋板內側的導向槽，所述導向槽與所述外管同心設置；所述插板呈與所述擋板對應的弧形，所述插板的內端通過滑桿與所述導向槽進行滑動配合；當所述插板處于收縮狀態時，所述插板的外端位于所述開口槽內且靠近所述擋板的外側；當所述插板通過內端在所述內管的轉動牽引下通過所述滑桿沿所述導向槽進行滑動時，所述插板通過與所述擋板的相抵進行繞所述滑桿軸線的轉動以伸出所述開口槽并插入土壤內。

5、優選的，所述保護管還包括至少一組定位組件；所述定位組件與所述內管進行沿徑向的滑動安裝，每組的多個所述定位組件沿所述內管的圓周方向進行等距設置；在進行所述標桿的埋桿時，通過轉動所述內管以帶動所述定位組件與所述外管進行配合，進而每組的多個所述定位組件通過沿所述內管的徑向靠近以形成與所述標桿直徑對應的定位孔；從而所述標桿通過與所述定位孔的配合以提高埋桿的剛度。

6、優選的，所述內管的中部設置有鉸接槽，所述插板的內端通過牽引組件與所述鉸接槽進行鉸接，所述鉸接槽的尺寸大于所述牽引組件的對應端尺寸；所述定位組件有兩組，且分別設置于所述內管的上部和下部；所述外管的上部和下部內壁均沿圓周方向設置有多個與所述定位組件驅動配合的壓塊；當所述插板處于收縮狀態時，所述定位組件與對應的所述壓塊在圓周方向上間隔設置；當所述內管通過所述鉸接槽的第一側與所述牽引組件的相抵以帶動所述插板完全伸出時，所述定位組件隨所述內管同步正向轉動至越過對應的所述壓塊；當進行所述標桿的埋桿時，將所述內管進行反向轉動至所述鉸接槽的第二側與所述牽引組件相抵，以使得所述定位組件隨所述內管同步轉到至正對所述壓塊，進而所述定位組件在所述壓塊的擠壓下進行徑向移動以形成所述定位孔；在完成所述標桿的埋桿后，將所述內管再次正向轉動至所述鉸接槽的第一側相抵于所述牽引組件。

7、優選的，所述定位組件包括滑板、彈簧和滾輪；所述滑板滑動安裝于所述內管并通過所述彈簧與所述內管進行徑向的彈性滑動連接；所述滾輪轉動安裝于所述滑板靠近所述防護孔的一端，以使得每組的所述定位組件通過所述滾輪與所述標桿的貼合以形成所述定位孔。

8、優選的，所述插板的外端呈尖角設置；所述插板的至少一側設置有凹陷腔；所述監測模塊包括安裝于各所述凹陷腔的傳感器以及安裝于內管的通信總線；所述傳感器的厚度小于所述凹陷腔的深度，相鄰所述保護管通過所述內管的插接以進行所述通信總線的連接，進而全部的所述監測模塊通過所述通信總線進行信號傳輸。

9、優選的，單一所述監測模塊對應的所述通信總線有多個，多個所述通信總線同時與全部的所述傳感器進行電連接；相鄰的兩個所述保護管中，其中一個所述保護管的全部所述通信總線同時與另一個所述保護管的每一個所述通信總線進行連接；當出現監測數據丟失時，通過對全部的所述監測模塊的數據傳輸數量進行分析以確定故障的類型并定位具體的故障位置，進而對故障位置的所述保護管進行替換；其中，故障的類型包括所述傳感器損壞和所述通信總線斷路。

10、優選的，所述驅動機構包括基座、多個傳動組件以及驅動件；所述基座固定設置于地面且中心與所述標孔對齊；所述傳動組件沿圓周方向等間隔的安裝于所述基座，所述傳動組件適于通過齒輪與所述保護管外側沿軸向設置的齒條板進行嚙合；所述驅動件適于驅使所述傳動組件帶動所述齒輪進行轉動，進而驅使所述保護管沿所述標孔進行下移或上升。

11、優選的，所述驅動件為齒圈，所述傳動組件包括殼體、蝸桿、蝸輪以及所述齒輪；所述蝸輪與所述齒輪同軸轉動安裝于所述殼體，所述蝸桿轉動安裝于所述殼體并與所述蝸輪進行嚙合，所述齒圈同時與各所述蝸桿上設置的齒軸段進行嚙合，進而通過轉動所述齒圈以驅使所述蝸桿帶動所述蝸輪和所述齒輪進行同步轉動。

12、與現有技術相比，本申請的有益效果在于：

13、（1）通過將保護管設置為模塊化的多節結構，從而可以通過不同數量的保護管相互組合連接來滿足不同監測深度的需求；并且在出現故障時，只需將故障對應的一節或多節保護管進行更換即可，從而可以方便的進行維護。

14、（2）通過將保護管張開來形成穩定的防護空間，進而可以保證標桿的安裝穩定和數據監測的準確性。同時保護管的張開還可以帶動監測模塊插入土壤以進行標孔不同深度的土壤流動性監測；相比較傳統方式，本申請可以實現不同地質參數的監測且可以保證數據采集的準確性。

技術特征：

1.一種微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述保護管包括：

3.如權利要求2所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述外管的中部沿圓周方向等距設置有多個呈弧形的擋板，所述擋板相對于所述外管進行偏心設置，相鄰所述擋板之間進行間隔設置以形成用于伸出所述插板的開口槽；

4.如權利要求3所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述保護管還包括至少一組定位組件；所述定位組件與所述內管進行沿徑向的滑動安裝，每組的多個所述定位組件沿所述內管的圓周方向進行等距設置；

5.如權利要求4所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述內管的中部設置有鉸接槽，所述插板的內端通過牽引組件與所述鉸接槽進行鉸接，所述鉸接槽的尺寸大于所述牽引組件的對應端尺寸；

6.如權利要求5所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述定位組件包括滑板、彈簧和滾輪；所述滑板滑動安裝于所述內管并通過所述彈簧與所述內管進行徑向的彈性滑動連接；所述滾輪轉動安裝于所述滑板靠近所述防護孔的一端，以使得每組的所述定位組件通過所述滾輪與所述標桿的貼合以形成所述定位孔。

7.如權利要求2-6任一項所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述插板的外端呈尖角設置；所述插板的至少一側設置有凹陷腔；所述監測模塊包括安裝于各所述凹陷腔的傳感器以及安裝于內管的通信總線；

8.如權利要求7所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，單一所述監測模塊對應的所述通信總線有多個，多個所述通信總線同時與全部的所述傳感器進行電連接；相鄰的兩個所述保護管中，其中一個所述保護管的全部所述通信總線同時與另一個所述保護管的每一個所述通信總線進行連接；

9.如權利要求1所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述驅動機構包括：

10.如權利要求9所述的微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，其特征在于，所述驅動件為齒圈，所述傳動組件包括殼體、蝸桿、蝸輪以及所述齒輪；

技術總結
本申請公開了一種微擾動的原位地質多參數智能監測裝置，包括驅動機構、多節模塊化的保護管、標桿和多個監測模塊；驅動機構安裝于地面以用于將多節依次可拆卸連接的保護管插入或拔出地面預留的標孔；多節保護管的中心連通有對齊的防護孔，標桿適于沿防護孔插入標孔的底部以進行監測；多個監測模塊對應安裝于各保護管，保護管于設定的安裝位置進行張開，進而將安裝的監測模塊插入標孔的側部土壤內。本申請的有益效果：通過將保護管張開來形成穩定的防護空間，保證標桿的安裝穩定和數據監測的準確性。同時保護管的張開還可以帶動監測模塊插入土壤以進行標孔不同深度的土壤流動性監測；從而在實現不同地質參數監測的同時保證數據采集的準確性。

技術研發人員：王進明,吳越琛,黎偉,趙團芝,朱曉健,陸舟超,黃金甌,胡新鋒,王怡昕,范詩瀚,王軼璇,徐正浩
受保護的技術使用者：浙江省巖土基礎有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24