(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210850022.1 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 张胜平 地址 276002 山东省临沂市兰山区北京路 23号 (72)发明人 张胜平　 (74)专利代理 机构 济南帮友知识产权代理事务 所(普通合伙) 37269 专利代理师 孔德旺 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01B 21/22(2006.01) G01L 5/00(2006.01) E01F 7/04(2006.01) (54)发明名称 基于复杂环境下的环境监测装置及监测方 法 (57)摘要 本发明涉及地质环 境监测技术领域， 本发 明 公开了基于复杂环境下的环境监测装置及监测 方法， 包括垂直于坡面的水平分布的数量至少为 两组的落物动能监测机构， 所述落物动能监测机 构包括转动连接在坡面的转动单元以及固定连 接在所述转动单元两侧用于拦截危险尺寸落物 的阻拦单元、 以及用于监测所述转动单元转动角 度的角度监测单元； 危险尺寸落物在下落时产生 的动能被阻拦单元吸收， 吸收后的阻拦单元带动 转动单元发生旋转， 此时转动单元的转动角度对 危险尺寸落物的动能提供参考， 通过数据传输单 元将角度监测单元的参考数据传递至监控终端， 进而对落石的频率， 以及落石的动能进行记录， 观察坡面的落石趋势和频率为坡面危险性提供 参考数据。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115144035 A 2022.10.04 CN 115144035 A 1.基于复杂环境下的环境监测装置及监测方法， 其特征在于： 包括垂直于坡面的水平 分布的数量至少为两组的落物动能监测机构(4)； 所述落物动能监测机构(4)包括转动连接在坡面的转动单元(41)以及固定连接在所述 转动单元(41)两侧用于拦截危险尺寸落物的阻拦单元(46)、 以及用于监测所述转动单元 (41)转动角度的角度监测单元(44)， 用于将危险尺寸落物动能通过所述阻拦单元(46)吸 收， 通过对所述角度监测单 元(44)角度监测， 获得动能参 考量； 所述阻拦单元(46)的表面 固定连接有若干个矩阵分布的连接 网格(47)， 所述连接网格 (47)的交叉点设置有接触点感应模块(5)， 用于通过初次接触后， 通过所述接触点 感应模块 (5)的初期同时启动点数判断危险尺寸 落物与阻拦单 元(46)接触面的面积。 2.根据权利要求1所述的基于复杂环境下的环境监测装置及监测方法， 其特征在于： 所 述直冲防撞模块(1)的坡面上固定连接有若干个与所述阻拦单元(46)相对应的定位模块 (3)， 所述定位模块(3)与坡面固定连接， 所述定位模块(3)位于所述阻拦单元(46)的下方， 所述定位模块(3)上固定连接有落物收集网笼(2)， 所述落物收集网笼(2)的两端与相对的 两个所述阻拦单 元(46)的边 缘固定连接 。 3.根据权利要求1所述的基于复杂环境下的环境监测装置及监测方法， 其特征在于： 坡 面上固定连接有若干个直冲防撞模块(1)， 所述直冲防撞模块(1)位于所述转动单元(4 1)的 正上方。 4.根据权利要求1所述的基于复杂环境下的环境监测装置及监测方法， 其特征在于： 所 述落物动能监测机构(4)还包括固定单元(48)以及固定连接在所述固定单元(48)顶部的底 面支撑单元(43)， 所述底面支撑单元(43)的顶部固定连接有中心柱(431)， 所述转动单元 (41)的底面开设有转动槽(411)， 所述转动槽(411)套设在所述中心柱(431)的外部， 所述转 动单元(41)与所述中心柱(431)之间通过连接扭簧(45)弹性连接， 所述中心柱(431)的顶部 固定连接有用于检测所述转动单元(41)转动角度的角度监测单元(44)， 所述转动单元(4 1) 的顶部固定连接有用于将所述角度监测单元(44)、 所述接触点感应模块(5)的检测数据传 输的数据传输单 元(42)。 5.根据权利要求1所述的基于复杂环境下的环境监测装置及监测方法， 其特征在于： 所 述接触点感应模块(5)包括壳体(51)以及开设在所述壳体(51)端部的气囊仓(52)， 所述气 囊仓(52)的端部通过弹力板(53)密封， 所述气囊仓(52)内壁远离所述 弹力板(53)的一侧开 设有收纳槽(54)， 所述收纳槽(54)内滑动 连接有活塞(55)， 所述收纳槽(54)内壁底面安装 有压力监测单元(57)， 所述活塞(55)与所述压力监测单元(57)之间通过施力弹簧(56)弹性 连接。 6.根据权利要求1所述的基于复杂环境下的环境监测装置及监测方法， 其特征在于： 所 述底面支撑单元(43)的底 面与坡面接触， 所述底 面支撑单元(43)的高度小于危险尺寸落物 的最小高度。 7.根据权利要求1所述的基于复杂环境下的环境监测装置的监测方法， 其特征在于： 包 括： S1： 将若干个落物动能监测机构(4)， 沿坡面垂直固定在坡面上， 使底面支撑单元(43) 与坡面接触， 固定单元(48)深入泥土层固定至岩石层， 若干个落物动能监测机构(4)水平分 布， 至少分为两组， 固定在上坡与下坡， 相邻的两个所述阻拦单元(46)之间间距小于危险尺权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115144035 A 2寸落物最小宽度； S2： 坡面出现落物情况， 受到阻拦单元(46)的阻隔， 使落物动能通过阻拦单元(46)吸 收， 阻拦单元(46)受到重力影响带动转动单元(41)发生转动， 动能通过连接扭簧(45)的弹 性形变吸 收后， 通过角度监测单 元(44)监测转动单 元(41)的转动角度， 进 而判断落物动能； S3： 落物初次与阻拦单元(46)接触时， 通过阻拦单元(46)的接触面与接触点感应模块 (5)发生接触， 弹力板(53)发生弹性形变， 气囊仓(52)内部的气体受到弹力板(53)挤压， 使 气体推动活塞(55)移动， 施力弹簧(56)发生弹性形变， 通过压力监测单元(57)感受压力， 通 过初次接触的点数， 判断危险尺寸 落物的尺寸 规格； S4： 当阻拦单元(46)下落开启时， 所述阻拦单元(46)发生转动， 进而将落物收集网笼 (2)端口开启， 落物进入落物收集网笼(2)内部进 行收集， 同时通过定位模块(3)对落物收集 网笼(2)支撑避免落物收集网笼(2)出现下坠造成阻拦单 元(46)处于常启状态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115144035 A 3