一种危岩体监测预警的自动转向追踪结构的制作方法

1.该实用新型涉及危岩体监测预警技术领域，尤其涉及一种危岩体监测预警的自动转向追踪结构。


背景技术：

2.大部分危岩体在发生崩塌前，都会先发生倾斜，而危岩体的崩塌滚落方向往往和它们的倾斜方向一致。因此，在危岩体崩塌前，如果使预警装置的预警方向指向危岩体崩塌威胁的方向和区域，对提醒受威胁人员撤离，确保安全具有重要的意义。
3.因此在现有技术中也出现了较多的转向机构，用以控制预警装置的转向，但是绝大多数转向机构都需要人工进行主动操控，预警装置不能与危岩体的实时倾斜方向变化进行联动转向，因此就存在预警装置的预警信息滞后，形成安全隐患。


技术实现要素：

4.针对上述技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种危岩体监测预警的自动转向追踪结构，用以解决现有技术中的转向机构不能与危岩体的实时倾斜方向变化进行联动转向，而是需要人工进行主动调节，造成预警装置的预警信息滞后的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种危岩体监测预警的自动转向追踪结构，作用于危岩体监测装置的预警装置上，使预警装置的预警方向能根据危岩体的倾斜方向实时、自动调整，并与危岩体的倾斜方向一致，包括控制系统、倾斜方向检测机构和预警装置转向机构，所述控制系统通过倾斜方向检测机构上传的危岩体倾斜方向的实时信息，向预警装置转向机构发出指令，所述预警装置转向机构控制其上的预警装置的预警方向，使其始终与危岩体的倾斜方向一致；
7.所述倾斜方向检测机构包括转轴，通过导线串接的第一电阻、第一导电柱、第一电流计和第一电源，所述第一导电柱的一端与转轴转动连接，另一端和第一电阻滑动接触；
8.所述预警装置转向机构包括水平转向机构，所述水平转向机构包括通过导线串接的第二电阻、第二导电柱、第二电流计和第二电源，所述第二导电柱和第一导电柱平行设置，所述第二电阻和第一电阻的材质、形状、横截面积一致，所述第二电阻的下方设有第一驱动马达，所述第二导电柱的一端固定于第一驱动马达的输出轴上，另一端与第二电阻滑动接触，所述预警装置固定于第一驱动马达的输出轴上，所述预警装置、第一导电柱和第二导电柱的初始位置均指向危岩体的初始倾斜方向或指向同一方向。
9.本技术方案的工作原理为：
10.当危岩体发生倾斜时，第一导电柱在重力作用下会发生偏转，并偏转到危岩体倾斜方向上，此时第一电流计会测得电流值i1。控制系统会根据第一电流计测得的电流值i1向第一驱动马达发出转动指令，并带动第二导电柱旋转测得第二电流计电流值i2，直到i2与i1相等时，驱动马达停止转动，此时预警装置的预警方向也指向危岩体倾斜方向。
11.进一步限定，还包括第一安装柱，所述控制系统、倾斜方向检测机构和预警装置转
向机构从下至上设置在第一安装柱上，所述第一安装柱固定于危岩体上，其有益之处在于，控制系统、倾斜方向检测机构和预警装置转向机构均设置在第一安装柱上，可增强本自动转向结构的整体性，简化安装过程和步骤。
12.进一步限定，所述控制系统和预警装置转向机构设置于危岩体后方或侧面的稳固岩体上，所述倾斜方向检测机构设置于危岩体上，其有益之处在于，将三者分开设置，使倾斜方向检测机构单独设置在危岩体上进行检测，当危岩体崩塌时，对本自动转向结构造成的损失最小，同时还能保证预警装置不被损坏。当危岩体崩塌时，倾斜方向检测机构会发生破坏，此时第一电流计所测电流变为零，控制系统会自动记录倾斜方向检测机构最后发出的数据，并以此数据继续进行预警而不受倾斜方向检测机构破坏的影响。
13.进一步限定，所述预警装置转向机构还包括竖直转向机构，所述竖直转向机构设置于第一驱动马达的输出轴与预警装置之间，包括壳体，以及设置在壳体内部的第二驱动马达、驱动齿轮、齿条和第二安装柱，所述第二安装柱的一端设有与之铰接的安装座，所述预警装置设置于安装座上，所述第二安装柱的另一端固定于壳体的底部，壳体固定于第一驱动马达的输出轴上，所述齿条的一端与安装座的下表面铰接，所述驱动齿轮设置于第二驱动马达的输出端上，且驱动齿轮与齿条啮合设置，所述第二驱动马达的输出轴水平设置，其有益之处在于，第二驱动马达可带动驱动齿轮旋转，在驱动齿轮作用下，齿条会上下移动，即齿条的上下移动会带动安装座在第二安装柱的上端进行竖直方向上的旋转，即当危岩体的崩塌覆盖范围较大时，可通过控制第二驱动马达旋转，使预警装置的预警灯光、红外线预警信号、声音预警信号等预警标识，能在危岩体崩塌区域内进行扫掠，起到危险区域警示作用。
14.进一步限定，所述第一电源和第二电源的电压相同，且第一电阻和第二电阻接入电路的初始长度相同，其有益之处在于，这样得到的第一电流和第二电流相同，即后续控制模块在进行计算的时候也只需要保证第一电流和第二电流相同，可简化运算过程。
15.进一步限定，所述第一安装柱的初始位置为竖直向上安装，其有益之处在于，保证第一电阻和第二电阻的水平设置。
16.进一步限定，所述倾斜方向检测机构和预警装置转向机构的外侧均设有挡雨机构，其有益之处在于，避免进入雨水造成短路的情况。
17.进一步限定，所述第一电阻和第二电阻的形状为带有开口的环形，且开口指向同一方向，其有益之处在于，环形的好出在于，无论第一导电柱和第二导电柱向哪个方向旋转都能和第一电阻或者第二电阻接触，对危岩体倾斜方向改变的检测范围更大；开口指向同一方向的好处在于，当第一电流计和第二电流计的电流相等时，第一导电柱、第二导电柱以及预警装置始终会指向同一方向。
18.进一步限定，所述第一导电柱与第一电阻的接触端以及第二导电柱和第二电阻的接触端上均分别设有金属导电片，其有益之处在于，保证第一导电柱和第二导电柱分别与第一电阻和第二电阻的滑动接触效果。
19.进一步限定，所述控制系统包括供电模块、通讯模块和控制模块。
20.本技术方案的技术效果如下：
21.(1)通过倾斜方向检测机构中的第一导电柱的旋转，使第一电阻的接入电阻发生改变，从而第一电流计测得第一电流，控制模块通过控制第一驱动马达的旋转，带动第二导
电柱旋转，使第二电流计测得第二电流，并使第二电流等于第一电流，则第一导电柱和第二导电柱的旋转角度一致，从而保证了预警装置的预警方向始终与危岩体的倾斜方向一致，即提升了预警装置在危岩体崩塌方向上的预警效果。(2)竖直转向机构的设置，在控制模块的作用下，可控制预警装置的预警标识在危岩体崩塌区域进行覆盖预警或者是在崩塌区域内进行扫掠预警，对危岩体崩塌区域进行危险警示，进一步提升预警装置对危岩体崩塌时的预警效果。
附图说明
22.图1为本具体实施方式中实施例1中本自动转向结构的立体示意图。
23.图2为本具体实施方式中预警装置转向机构的立体示意图。
24.图3为本具体实施方式中倾斜方向检测机构的立体示意图。
25.图4为本具体实施方式中预警装置转向机构的剖视图示意图。
26.附图编号
27.第一安装柱1、供电模块2、通讯模块3、控制模块4、第一安装架5、第一电阻6、第一导电柱7、第二安装架8、第一驱动马达9、第二导电柱10、壳体11、驱动齿轮12、齿条13、第二安装柱14、预警装置15、第二电阻16。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
29.如图1到图3所示，一种危岩体监测预警的自动转向追踪结构，作用于危岩体监测装置的预警装置15上，预警装置在本实施例中可以为灯光预警装置、红外线预警装置、声音预警装置和视频预警装置等，使预警装置15的预警方向能根据危岩体的倾斜方向实时、自动调整，并与危岩体的倾斜方向一致，包括与控制系统电性连接的倾斜方向检测机构和预警装置转向机构，控制系统包括供电模块2、通讯模块3和控制模块4，通讯模块3用于系统故障或其他特殊情况下，远程向控制系统发送人工指令，对预警装置的转向机构进行控制，控制模块4通过倾斜方向检测机构上传的危岩体倾斜方向的实时信息，向预警装置转向机构发出指令，预警装置转向机构控制预警装置15的预警方向，使其始终与危岩体的倾斜方向一致。
30.倾斜方向检测机构包括转轴，通过导线串接的第一电阻6、第一导电柱7、第一电流计和第一电源，第一导电柱7的一端与转轴转动连接，另一端和第一电阻6滑动接触；预警装置转向机构包括水平转向机构，水平转向机构包括通过导线串接的第二电阻16、第二导电柱10、第二电流计和第二电源，第一导电柱7和第二导电柱10平行设置，第一电阻6和第二电阻16的材质、形状、横截面积一致，第二电阻16的下方设有第一驱动马达9，第二导电柱10的一端固定于第一驱动马达9的输出轴上，另一端与第二电阻16滑动接触，预警装置15固定于第一驱动马达9的输出轴上，预警装置15、第一导电柱7和第二导电柱10的初始位置均指向危岩体的初始倾斜方向，当危岩体的初始倾斜方向不易判断时，预警装置15、第一导电柱7和第二导电柱10的初始位置指向同一方向，优选地，第一电源和第二电源的电压相同，且第一电阻6和第二电阻16接入电路的初始长度相同，这样得到的第一电流和第二电流相同，即后续控制模块4在进行计算的时候也只需要保证第一电流和第二电流相同，可简化运算过
程。
31.如图2和图4所示，预警装置转向机构还包括竖直转向机构，竖直转向机构设置于第一驱动马达9的输出轴与预警装置15之间，包括壳体11，以及设置在壳体11内部的第二驱动马达、驱动齿轮12、齿条13和第二安装柱14，第二安装柱14的一端设有与之铰接的安装座，安装座上至少设有一种预警装置15，第二安装柱14的另一端固定于壳体11的底部，壳体11固定于第一驱动马达9的输出轴上，齿条13的一端与安装座的下表面铰接，同时在齿条的背面与壳体之间设有限位板，避免齿条在移动过程中偏离驱动齿轮12，驱动齿轮12设置于第二驱动马达的输出端上，且驱动齿轮12与齿条13啮合设置，第二驱动马达的输出轴水平设置，第二驱动马达可带动驱动齿轮旋转，在驱动齿轮12的作用下，齿条13会上下移动，即齿条13的上下移动会带动安装座在第二安装柱14的上端进行竖直方向上的旋转，即当危岩体的崩塌覆盖范围较大时，可通过控制第二驱动马达旋转，使预警装置15的预警灯光、红外线预警信号、声音预警信号等预警标识，能在危岩体崩塌区域内进行扫掠，起到危险区域警示作用。在危岩体实际监测预警过程中，可根据危岩体的实际威胁范围，通过通讯模块3人工向控制系统发送远程指令，对第二驱动马达的旋转幅度进行设置，从而可精准调整预警装置15的扫掠或覆盖范围。
32.当危岩体发生倾斜时，第一导电柱7在重力作用下会发生偏转，并偏转到危岩体倾斜方向上，此时第一电流计会测得电流值i1。控制模块4会根据第一电流计测得的电流值i1向第一驱动马达9发出转动指令，并带动第二导电柱10旋转测得第二电流计电流值i2，直到i2与i1相等时，驱动马达停止转动，此时预警装置15也指向危岩体倾斜方向。
33.在本实施例中，本自动转向结构还包括第一安装柱1，第一安装柱1的初始位置为竖直向上安装，保证第一电阻6和第二电阻16的水平设置，控制系统、倾斜方向检测机构和预警装置转向机构从下至上设置在第一安装柱1上，第一安装柱1固定于危岩体上，第一电阻6和第二电阻16可通过第一安装架5和第二安装架8固定于第一安装柱1上，第一安装架5和第二安装架8为绝缘材质。可增强本自动转向结构的整体性，简化安装过程和步骤。
34.优选地，第一电阻6、第二电阻16、第一导电柱7、第二导电柱10、第一电源和第二电源的外侧均设有挡雨机构，避免进入雨水造成短路的情况。
35.优选地，第一电阻6和第二电阻16的形状为带有开口的环形，开口指向同一方向，且开口的一端通过导线分别与第一电源和第二电源的一极连接，第一电源和第二电源的另一极分别与第一导电柱7和者第二导电柱10的一端相连接，第一导电柱7和第二导电柱10的另一端分别与第一电阻6和第二电阻16滑动连接，第一电阻6和第二电阻16环形的好处在于，无论第一导电柱7和第二导电柱10向哪个方向旋转都能和第一电阻6或者第二电阻16接触，对危岩体倾斜方向改变的检测范围更大。
36.优选地，第一导电柱7与第一电阻6的接触端以及第二导电柱10和第二电阻16的接触端上均分别设有金属导电片，保证第一导电柱7和第二导电柱10分别与第一电阻6和第二电阻16的滑动接触效果。在本实施例中第一电源和第二电源可集成到供电模块2上。
37.实施例2
38.实施例2与实施例1的不同之处在于，倾斜方向检测机构、控制系统和预警装置转向机构的安装位置不同，在本实施例中，控制系统和预警装置转向机构设置于危岩体后方或侧面的稳固岩体上，倾斜方向检测机构设置于危岩体上，将三者分开设置，使倾斜方向检
测机构单独设置在危岩体上进行检测，当危岩体坍塌时，对本自动转向结构造成的损失最小，同时还能保证预警装置15不被损坏。且当危岩体崩塌时，倾斜方向检测机构会发生破坏，此时第一电流计所测电流变为零，控制系统会自动记录倾斜方向检测机构最后发出的数据，并以此数据继续进行预警而不受倾斜方向检测机构破坏的影响。
39.需要提前说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。