【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冰川监测，具体涉及一种冰川实时监测装置及其监测方法。
技术介绍
1、冰川被认为是气候变化的指示器，冰川温度变化对我们研究气候变暖的趋势和影响至关重要。气候变暖背景下，青藏高原的冰川正经历着快速消融的过程，随着冰川的退缩与融化，冰崩、冰川湖溃决等冰川灾害显著。这些灾害不仅威胁到当地生态环境，还可能对下游居民生活和基础设施造成直接损害。冰川监测不仅能够帮助我们实时了解冰川的变化动态，还能为冰川灾害预警提供科学依据。
2、现有技术中的冰川实时监测装置常包括固定在冰川上的监测立杆，例如公开号为cn117824754b的专利技术专利公开的冰川水-热-力的实时无线监测装置及其监测方法。由于冰川在流动过程中，不同层次的冰体流动速度不同，会在冰层内产生应力形成冰裂缝，将导致监测立杆发生位移；同时，冰川表面的不均匀融化也会造成监测立杆的倾倒；且冰川通常处于高海拔地区，风速强且持续时间长，风力也会造成监测立杆的倾覆。
3、由于现有技术中的监测立杆通常只通过三脚架进行固定，没有设置抗倾覆结构，导致现有的冰川实时监测装置存在稳定性较差的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种冰川实时监测装置及其监测方法，解决了现有冰川实时监测装置存在稳定性较差的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一方面的，提供一种冰川实时监测装置，包括：三脚架，三脚架包括三根均设置有弹性伸缩件的支腿，每根支腿的底部
4、本方案中，设置在冰孔内的固定桩增加了三脚架的固定深度，避免了冰裂缝对三脚架稳定性的影响。水平调节仪的设置保证了监测立杆在不均匀融化的冰川表面上的竖直度。而监测立杆在冰川的强风下会进行震动，三脚架上的弹性伸缩件能够发生一定形变进行减震，同时弹性伸缩件由于强风作用会发生长度的变化，弹性伸缩件长度的变化将改变支腿的长度，支腿长度的变化会调整支腿与冰川表面的倾斜度，从而使至少一根支腿的倾斜度减小，该支腿在相同拉力下水平分力增加而竖直分力减少，提高了三脚架的稳定性。安装支座内的关节轴承、伸缩固定座以及滑块为三脚架的支腿提供了长度变化的自由度，同时监测立杆在强风作用和滑块作用下会发生水平移动，而由于支腿长度变化会使降低安装支座的高度，监测立杆会在安装支座下降的同时带动伸缩固定座进行回缩，从而监测立杆在伸缩固定座的固定位置会下降，进一步提高了监测立杆的稳定性。在强风结束后，三脚架在弹性伸缩件的复位力下进行复位。在三脚架和监测立杆稳定的情况下，控制模块接收温度传感器、热通量传感器和太阳能板模块实时采集的温度数据、热通量数据和光照强度数据，并通过通讯模块发送给远程监测端，实现稳定地对冰川进行监测，解决了现有冰川实时监测装置存在稳定性较差的问题。
5、进一步地，每个固定桩均包括胶木棒，胶木棒的底部设置有固定爪，胶木棒的顶部固定有与支腿固定连接的固定支座；胶木棒的外壁上设置有一个与充气瓶连通的充气层，充气层外壁与冰孔内壁紧密贴合；充气瓶用于将内部的气体释放至充气层中并在释放气体过程中降低胶木棒的热量。
6、胶木棒是将酚醛树脂与硬化剂混合形成的一种塑料材料，其物理化学性能良好。胶木棒硬度较高，抗冲击、抗弯和耐磨损，能够承受较大的抗拔力，不易折断。在冰川环境中，胶木棒的耐腐蚀性较好，不会因为长时间的冰冻和浸水降低胶木棒的化学稳定性，对冰川的污染较小。最重要的是，胶木棒的导热系数低，不会因为太阳辐射在胶木棒中形成热量积累。充气瓶内设置有高压气体，通过释放高压气体使胶木棒上的充气层与冰孔进行紧密贴合，不仅使胶木棒在安装时与冰孔的间隙配合变为过盈配合，同时在后续冰孔融化过程中，充气层的设置能够始终保证胶木棒具有较高的抗拔力，同时充气瓶在释放高压气体时，会吸收周围的热量，减缓了冰孔在气候变暖时的融化速度。
7、进一步地，胶木棒的内底部设置有一个充气瓶，充气瓶通过气管与电动气压阀连通，电动气压阀设置在胶木棒的顶部且通过放气管与充气层连通，电动气压阀与控制模块电连接。通过电动气压阀方便在安装胶木棒后释放充气瓶内的高压气体。充气瓶设置在胶木棒的内底部中，不仅方便携带，同时充气瓶由于位于冰孔的底部，降低了本身的温度，从而在释放气体过程中能够进一步降低位于充气层顶部的温度，延缓了冰孔顶部的融化速度，保证了胶木棒的固定强度。
8、进一步地，每根胶木棒的外壁上均匀开设有多个与充气层连通的气孔且至少一个气孔内设置有与控制模块电连接的气压传感器。考虑到冰川上的冰孔融化速度不高，充气层在冰孔初期融化过程中形变空间小，充气层可以分隔内部的气体，多个气孔的设置提高了气体的流通性，便于充气层内部的气体的流通。气压传感器的设置便于收集充气层内部的气压，当气压值低于设定值时，控制模块会打开电动气压阀释放高压气体，使充气层始终保持与冰孔的紧贴。
9、进一步地，水平调节仪还包括固定在冰面上的固定板，水平支座通过四根电动伸缩杆固定在固定板上，水平支座上设置有水平仪，四根电动伸缩杆和水平仪均与控制模块电连接。水平支座通过四根电动伸缩杆和水平仪能够始终保证水平。
10、进一步地，水平支座上设置有xy双轴滑轨平台，xy双轴滑轨平台包括两个对立设置的横向滑轨，两个横向滑轨上均设置有横向滑座，两个横向滑座之间设置有竖向滑轨，滑块滑动设置在竖向滑轨上。xy双轴滑轨平台的设置使伸缩固定座可以在水平面上任意方向移动，从而使监测立杆可以面对不同风向的风进行移动来提高抗拔力。
11、进一步地，伸缩固定座包括固定在滑块上的固定段，固定段内滑动设置有伸缩段，伸缩段位于安装支座的正下方，监测立杆的底部固定在伸缩段的内部。由于需要三脚架的支腿通过弹性伸缩件发生长度变化来实现减震效果，而三脚架的支腿在长度变化的同时，安装支座的高度会降低，同时安装支座的角度也会从水平变为倾斜，通过伸缩段和安装支座内部的关节轴承的设置可以使安装支座在变化的同时保证监测立杆的竖直度，同时伸缩段的设置也能降低监测立杆的高度。
12、进一步地，固定段上固定有气筒，气筒的活塞杆与伸缩段固定，气筒通过打气管分别与三根胶木棒上的充气层连通，每根打气管上均设置有止回阀。考虑到充气瓶提高了便携性设置在胶木棒中，充气瓶提供的高压气体有限，为了更长时间保证三脚架的稳定性，监测立杆在水平移动过程中会带动伸缩段下降，伸缩段带动活塞杆下移为充气层单向充气，相当于提高了充气瓶的高压气体量。且由于伸缩段与活塞杆固定连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.冰川实时监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冰川实时监测装置，其特征在于，每个所述固定桩（5）均包括胶木棒（51），所述胶木棒（51）的底部设置有固定爪，所述胶木棒（51）的顶部固定有与所述支腿（11）固定连接的固定支座（54）；胶木棒（51）的外壁上设置有一个与充气瓶（53）连通的充气层（52），所述充气层（52）外壁与所述冰孔内壁紧密贴合；所述充气瓶（53）用于将内部的气体释放至充气层（52）中并在释放气体过程中降低胶木棒（51）的热量。
3.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述胶木棒（51）的内底部设置有一个所述充气瓶（53），所述充气瓶（53）通过气管与电动气压阀（55）连通，所述电动气压阀（55）设置在所述胶木棒（51）的顶部且通过放气管与所述充气层（52）连通，所述电动气压阀（55）与所述控制模块电连接。
4.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，每根所述胶木棒（51）的外壁上均匀开设有多个与所述充气层（52）连通的气孔，且至少一个所述气孔内设置有与控制模块电连接的气压传感器。p>
5.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述水平调节仪（2）还包括固定在冰面上的固定板（21），所述水平支座（24）通过四根电动伸缩杆（22）固定在所述固定板（21）上，水平支座（24）上设置有水平仪（23），四根所述电动伸缩杆（22）和所述水平仪（23）均与所述控制模块电连接。
6.根据权利要求5所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述水平支座（24）上设置有XY双轴滑轨平台，所述XY双轴滑轨平台包括两个对立设置的横向滑轨（241），两个所述横向滑轨（241）上均设置有横向滑座（242），两个所述横向滑座（242）之间设置有竖向滑轨（243），所述滑块（244）滑动设置在所述竖向滑轨（243）上。
7.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述伸缩固定座（25）包括固定在所述滑块（244）上的固定段（251），所述固定段（251）内滑动设置有伸缩段（252），所述伸缩段（252）位于所述安装支座（13）的正下方，所述监测立杆（3）的底部固定在所述伸缩段（252）的内部。
8.根据权利要求7所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述固定段（251）上固定有气筒（26），所述气筒（26）的活塞杆与所述伸缩段（252）固定，气筒（26）通过打气管分别与三根所述胶木棒（51）上的充气层（52）连通，每根所述打气管上均设置有止回阀。
9.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述监测立杆（3）上还设置有与所述控制模块电连接的风速传感器。
10.一种权利要求2~9任一所述的冰川实时监测装置的监测方法，其特征在于，包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.冰川实时监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冰川实时监测装置，其特征在于，每个所述固定桩（5）均包括胶木棒（51），所述胶木棒（51）的底部设置有固定爪，所述胶木棒（51）的顶部固定有与所述支腿（11）固定连接的固定支座（54）；胶木棒（51）的外壁上设置有一个与充气瓶（53）连通的充气层（52），所述充气层（52）外壁与所述冰孔内壁紧密贴合；所述充气瓶（53）用于将内部的气体释放至充气层（52）中并在释放气体过程中降低胶木棒（51）的热量。
3.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述胶木棒（51）的内底部设置有一个所述充气瓶（53），所述充气瓶（53）通过气管与电动气压阀（55）连通，所述电动气压阀（55）设置在所述胶木棒（51）的顶部且通过放气管与所述充气层（52）连通，所述电动气压阀（55）与所述控制模块电连接。
4.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，每根所述胶木棒（51）的外壁上均匀开设有多个与所述充气层（52）连通的气孔，且至少一个所述气孔内设置有与控制模块电连接的气压传感器。
5.根据权利要求2所述的冰川实时监测装置，其特征在于，所述水平调节仪（2）还包括固定在冰面上的固定板（21），所述水平支座（24）通过四根电动伸缩杆（22）固定在所述固定板（21）上，水平支座（24）上设置有水平仪...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广，汤明高，杨肖楠，赵欢乐，朱星，冉旭，喻永恒，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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