用于复杂地形的多功能地质勘测装置及勘测方法

本发明涉及地质勘测，具体为用于复杂地形的多功能地质勘测装置及勘测方法。

背景技术：

1、地质勘测就是通过各种方式对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究的工作。地质勘测过程中为了能够绘制出精细的地质图就需要对区域内的各个重要地质特征之间的距离、相对高度等数据进行测量，而传统的勘测设备大多是采用简单的三脚架来支撑相应的测量设备，这就导致在斜坡、峭壁等复杂地形中无法良好的固定勘测设备，因此勘测工作大大受限于地形的影响，甚至需要人工铲平相应区域才能够完成勘测工作，而部分岩质区域尤其是坡度较大的峭壁上并不容易铲平，从而造成勘测作业困难，进度缓慢。

2、如果发明一种能够适应于复杂地形、固定牢固稳定并能够对地质勘测所需要的多项数据进行测量的新型勘测设备就能够解决此类问题，为此我们提供了用于复杂地形的多功能地质勘测装置及勘测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于复杂地形的多功能地质勘测装置及勘测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于复杂地形的多功能地质勘测装置，包括：

3、设备平台，所述设备平台上方用于安装反射棱镜、标尺、水准仪和激光测距仪，且设备平台下方用于安装控制器以及为控制器供电的储能装置；

4、基座，所述基座的四周呈圆周阵列设置有至少三个固定板，且固定板与基座之间通过铰接安装的连接装置连接，所述固定板通过固定桩与外部连接；

5、调向连接座，所述调向连接座用于改变基座和设备平台之间的连接方向，且调向连接座包括通过球铰连接的上连接台和下连接台，所述上连接台通过可调式支撑装置与固定板铰接连接，且上连接台的顶部铰接安装有顶部铰接球，且顶部铰接球与设备平台之间通过两个串联并相互垂直布置的找平装置连接，所述下连接台的底部通过导向插杆插接安装在对接座内并通过定位螺钮与对接座固定，且对接座的底部通过底部铰接球与基座铰接连接，所述上连接台与下连接台之间通过第一固定杆固定，且上连接台与顶部铰接球之间通过第二固定杆固定。

6、优选的，所述可调式支撑装置包括第三套管，且第三套管内插接安装有第二套管，所述第二套管和第三套管之间通过第二固定螺钮连接，所述第二套管内插接安装有第一套管，且第一套管与第二套管之间通过第一固定螺钮连接，所述第一套管的末端与固定板之间球铰连接，且上连接台上球铰有连接架，所述连接架与第三套管之间通过卡紧插杆插接安装。

7、优选的，所述连接装置包括与基座铰接安装的连接套筒，且连接套筒与基座之间连接有收紧弹簧，所述连接套筒内插接安装有末端连接杆，且末端连接杆与连接套筒之间通过第三固定螺钮固定，所述末端连接杆与固定板铰接安装，且连接套筒上固定安装有对接座，所述对接座上固定安装有定位插杆，且定位插杆的末端固定安装有与对接座内的卡环卡紧连接的橡胶球头。

8、优选的，所述基座的底部转动安装有用于插入地面的底部插杆，且底部插杆上设置有滑槽，所述滑槽内滑动安装有与基座上相应位置处的定位口卡紧的第二限位球，且第二限位球与滑槽的底部通过第二挤压弹簧连接。

9、优选的，所述基座上通过第一挤压弹簧连接有第一限位球，且第一限位球与位于底部铰接球上的定位口卡紧连接。

10、优选的，所述找平装置包括与顶部铰接球的顶部固定安装的外壳体，且外壳体内转动安装有旋转内壳体，所述旋转内壳体的顶部与位于其上的另一个找平装置的外壳体固定或者与位于其上的设备平台固定，所述旋转内壳体内设置有安装腔，且安装腔在对应旋转内壳体的旋转中心处通过中心轴转动安装有金属摆杆，所述金属摆杆上设置有用于确保金属摆杆垂直向下的配重环，且金属摆杆的末端处设置有激光发生器，所述旋转内壳体上固定安装有推杆，且推杆的末端驱动有用于夹紧金属摆杆的压紧板，所述安装腔内固定安装有与金属摆杆位置对应并通过产生磁场降低金属摆杆摆动速度的电磁铁，且安装腔内设置有用于反射激光发生器所发出激光的反射镜组，所述安装腔内固定安装有用于检测激光发生器所发出激光是否偏转就位的光敏传感器组，且外壳体上安装有用于指示激光发生器上所发出的激光是否偏转就位的就位指示器，所述外壳体上安装有用于控制电磁铁是否工作的稳定按钮，且激光发生器、光敏传感器组、就位指示器、稳定按钮、推杆和电磁铁均与控制器电性连接，所述外壳体上转动安装有驱动轮，且驱动轮与位于旋转内壳体外壁的齿圈啮合连接并用于驱动旋转内壳体旋转，所述驱动轮的旋转轴上安装有手动转动的调节螺钮。

11、优选的，所述基座与对接座之间设置有第二防偏弹簧，且上连接台和下连接台之间设置有第一防偏弹簧。

12、优选的，所述控制器为arm单片机，且储能装置为锂电池组。

13、优选的，所述导向插杆的横截面为防止转动的非圆形，且上连接台的上端设置有用于检测上连接台的上端是否接近水平的水准泡。

14、一种用于复杂地形的多功能地质勘测装置的勘测方法，包括以下步骤：

15、s1.底部固定：首先选择适合人员站立和设备安装的区域，然后将杂草清除，再将基座放置在工作面上，随后依次将各个固定板利用固定桩固定在工作面上，从而避免基座发生晃动；

16、s2.方向调整：将调向连接座拿出并利用导向插杆安装到对接座内，随后一人手扶调向连接座至最大限度铅垂于地面处，另一人将上连接台与各个固定板之间通过可调式支撑装置完全固定住，随后操作人员通过水准尺的辅助调整上连接台和下连接台的方向，使得上连接台的上表面和找平装置的上表面均接近于水平即可；

17、s3.矫正并勘测：将设备平台安装在位于最上方的找平装置的对接处，然后将反射棱镜、标尺、水准仪和激光测距仪分别安装在设备平台的相应位置处，随后利用找平装置进行水平面的矫正，矫正完成后即可利用水准仪进行高度差观测以及利用激光测距仪进行激光测距。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所设计的勘测装置能够利用固定桩将固定板和基座牢牢的固定在各种斜面上，然后利用调向连接座和可调式支撑装置的配合将上连接台调整至接近水平状态，随后利用两个相互垂直布置的找平装置来对设备平台进行水平矫正，操作人员即可利用位于处于水平状态的设备平台上的水准仪、激光测距仪等设备来进行地质勘测中各种距离、相对高度等数据的测量，从而打破了地形的限制极大的提高了勘测的效率，具有很高的实用价值。

技术特征：

1.用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述可调式支撑装置(2)包括第三套管(205)，且第三套管(205)内插接安装有第二套管(203)，所述第二套管(203)和第三套管(205)之间通过第二固定螺钮(204)连接，所述第二套管(203)内插接安装有第一套管(201)，且第一套管(201)与第二套管(203)之间通过第一固定螺钮(202)连接，所述第一套管(201)的末端与固定板(11)之间球铰连接，且上连接台(301)上球铰有连接架(7)，所述连接架(7)与第三套管(205)之间通过卡紧插杆(6)插接安装。

3.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述连接装置(5)包括与基座(1)铰接安装的连接套筒(503)，且连接套筒(503)与基座(1)之间连接有收紧弹簧(32)，所述连接套筒(503)内插接安装有末端连接杆(501)，且末端连接杆(501)与连接套筒(503)之间通过第三固定螺钮(502)固定，所述末端连接杆(501)与固定板(11)铰接安装，且连接套筒(503)上固定安装有对接座(12)，所述对接座(12)上固定安装有定位插杆(14)，且定位插杆(14)的末端固定安装有与对接座(12)内的卡环卡紧连接的橡胶球头(13)。

4.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述基座(1)的底部转动安装有用于插入地面的底部插杆(17)，且底部插杆(17)上设置有滑槽(29)，所述滑槽(29)内滑动安装有与基座(1)上相应位置处的定位口卡紧的第二限位球(27)，且第二限位球(27)与滑槽(29)的底部通过第二挤压弹簧(28)连接。

5.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述基座(1)上通过第一挤压弹簧(18)连接有第一限位球(19)，且第一限位球(19)与位于底部铰接球(16)上的定位口卡紧连接。

6.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述找平装置(4)包括与顶部铰接球(8)的顶部固定安装的外壳体(406)，且外壳体(406)内转动安装有旋转内壳体(401)，所述旋转内壳体(401)的顶部与位于其上的另一个找平装置(4)的外壳体(406)固定或者与位于其上的设备平台(22)固定，所述旋转内壳体(401)内设置有安装腔(403)，且安装腔(403)在对应旋转内壳体(401)的旋转中心处通过中心轴(408)转动安装有金属摆杆(410)，所述金属摆杆(410)上设置有用于确保金属摆杆(410)垂直向下的配重环(411)，且金属摆杆(410)的末端处设置有激光发生器(412)，所述旋转内壳体(401)上固定安装有推杆(409)，且推杆(409)的末端驱动有用于夹紧金属摆杆(410)的压紧板(414)，所述安装腔(403)内固定安装有与金属摆杆(410)位置对应并通过产生磁场降低金属摆杆(410)摆动速度的电磁铁(407)，且安装腔(403)内设置有用于反射激光发生器(412)所发出激光的反射镜组(413)，所述安装腔(403)内固定安装有用于检测激光发生器(412)所发出激光是否偏转就位的光敏传感器组(405)，且外壳体(406)上安装有用于指示激光发生器(412)上所发出的激光是否偏转就位的就位指示器(402)，所述外壳体(406)上安装有用于控制电磁铁(407)是否工作的稳定按钮(404)，且激光发生器(412)、光敏传感器组(405)、就位指示器(402)、稳定按钮(404)、推杆(409)和电磁铁(407)均与控制器(31)电性连接，所述外壳体(406)上转动安装有驱动轮(416)，且驱动轮(416)与位于旋转内壳体(401)外壁的齿圈啮合连接并用于驱动旋转内壳体(401)旋转，所述驱动轮(416)的旋转轴上安装有手动转动的调节螺钮(415)。

7.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述基座(1)与对接座(12)之间设置有第二防偏弹簧(15)，且上连接台(301)和下连接台(302)之间设置有第一防偏弹簧(304)。

8.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述控制器(31)为arm单片机，且储能装置(30)为锂电池组。

9.根据权利要求1所述的用于复杂地形的多功能地质勘测装置，其特征在于：所述导向插杆(303)的横截面为防止转动的非圆形，且上连接台(301)的上端设置有用于检测上连接台(301)的上端是否接近水平的水准泡(9)。

10.如权利要求1-9任意一项所述用于复杂地形的多功能地质勘测装置的勘测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及地质勘测技术领域，具体为用于复杂地形的多功能地质勘测装置，包括：设备平台，设备平台上方用于安装反射棱镜、标尺、水准仪和激光测距仪，且设备平台下方用于安装控制器以及为控制器供电的储能装置。本发明所设计的勘测装置能够利用固定桩将固定板和基座牢牢的固定在各种斜面上，然后利用调向连接座和可调式支撑装置的配合将上连接台调整至接近水平状态，随后利用两个相互垂直布置的找平装置来对设备平台进行水平矫正，操作人员即可利用位于处于水平状态的设备平台上的水准仪、激光测距仪等设备来进行地质勘测中各种距离、相对高度等数据的测量，从而打破了地形的限制极大的提高了勘测的效率。

技术研发人员：王海龙,王晓帆,赵振华,韩琳,孙雅飞
受保护的技术使用者：临沂大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6