权利要求
1.一种矿山生态修复用滑坡监测装置，包括信号发射模块，其特征在于，该监测装置还包括：
壳体，包括为筒状的部件壳和纵向滑动连接在部件壳上的移动部，所述信号发射模块设置在移动部的顶部;
测倾件，为柔性圆柱状，设置在部件壳的底部，用于埋设在边坡内，以测量边坡的偏移;所述测倾件的底部设有锥头;
防护件，包括多个水平阵列排布在部件壳周向的弹簧杆以及设置在各弹簧杆活动杆端部的防护板，所述弹簧杆上设有卡接环;
套装件，包括套装在测倾件上的安装环、设置安装环上方的多个弧形板和多个连接板，所述安装环与锥头顶部可拆卸连接，所述弧形板的顶部铰接有滑块，多个所述连接板分别与多个所述滑块滑动连接，多个所述连接板远离弧形板的一端均设有与卡接环相配合的连接头。
2.如权利要求1所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，所述弹簧杆的活动杆上套装有连接环，所述连接环与弹簧杆的管体之间套装有弹簧，所述卡接环设置在连接环上。
3.如权利要求1所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，所述部件壳的上方设有顶部开放的环形槽，所述移动部为底端开放的筒形，所述移动部滑动连接在环形槽内，所述移动部上设有抵接环，当所述连接板的连接头与卡接环相连接时，所述连接板与抵接环相抵接。
4.如权利要求1所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，所述锥头包括外表面光滑的第一锥形头和外壁设有螺旋叶片的第二锥形头。
5.如权利要求1所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，多个所述弹簧杆的筒体均通过U形环铰接在部件壳的侧边，各所述弧形板分别从U形环之间穿过。
6.如权利要求1所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，所述锥头的顶部设有环形卡装槽，所述环形卡装槽的内壁上设有L型卡接槽，所述安装环嵌入至环形卡接槽内，所述安装环的侧壁上设有嵌入至L型卡接槽内的卡接头。
7.如权利要求1所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，当所述弧形板和连接板均处于竖直状态时，所述弧形板和连接板的端部相抵接。
8.如权利要求1所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，所述部件壳内设有与信号发射模块信号连接的控制器，所述测倾件包括;
柔性筒，其顶端和底端分别与部件壳和锥头固定连接;
多个刚性杆，依次球头连接，位于最上方和最下方的刚性杆分别与部件壳和锥头相铰接;
多个应变片传感器，分别设置在两个相邻刚性杆的连接处，多个所述应变片传感器均与控制器信号连接。
9.如权利要求2所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，各所述刚性杆的周向均水平设有多个支撑杆，多个所述支撑杆远离刚性杆的端部设有与柔性筒内壁相抵接的弧形抵接板。
10.一种矿山生态修复用滑坡监测装置的使用方法，基于权利要求4所述的一种矿山生态修复用滑坡监测装置，其特征在于，包括如下步骤：
在布设装置时：根据矿山边坡的地质情况，选择带有第一锥形头或第二锥形头;
打开多个弹簧杆，以使多个弹簧杆垂直于部件壳，随后将装置锤入或旋入坡面土壤之中，直至多个弹簧杆靠近坡面地面;后握住固定部件壳并旋转多个所述连接板，以使多个所述连接板带动弧形板上的安装环与锥头脱离卡接状态;向上抽出连接板，以使整个柔性筒与边坡相抵接，并将多个连接板通过连接头连接在卡接环上;
当装置遇到滚石的冲击时，防护板能对信号发射模块进行防护，并在较大冲击作用下，通过连接板带动移动部以及信号发射模块进行上升，以免装置出现损坏。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及生态修复监测技术领域，特别涉及一种矿山生态修复用滑坡监测装置及方法。
背景技术
[0002]随着矿山资源的大规模开发利用，矿山生态环境遭到严重破坏，滑坡等地质灾害频发，严重威胁周边居民生命财产安全以及矿山生态修复工程的顺利推进。滑坡监测作为地质灾害防治的关键环节，对于及时预警、提前疏散以及制定修复策略具有重要意义。
[0003]现有技术中为了提高对矿山滑坡的监测精度，常采用一种具有柔性测倾部的滑坡监测装置，通过将柔性测倾部埋设进边坡内部，以持续监测矿山地表的偏移情况。当矿山表层发生偏移时，会柔性测倾部会随之发生完全偏转，柔性测倾部内部的感知模块通过对应的信号发射模块将地表偏移信息发出，以滑坡实现提前预警。
[0004]上述这种滑坡监测装置，虽然因监测精度高，可做到提前预警等优势被广泛使用。但这种滑坡监测装置在进行布设的初期，需要实现在矿山边坡上开设相应的置入孔，后才能将装置置入边坡内。而由于不少矿山滑坡监测点位于陡峭的坡面上，这一装置置入方式不仅具有一定的危险性、操作复杂，且事先开设的置入孔不一定完全契合装置的柔性测倾部，可能会在布设时就造成柔性测倾部的弯曲，影响装置的后续检测;同时这类装置布设的过程中为了保证监测信号能够顺利发出，整个装置不被滚石而损坏，常会为裸露在地表外的信号发射模块配置相应的防护部件，这进一步的增加了装置结构的复杂度，会对装置布设造成干扰，提升了装置在陡峭坡面的布设难度，不利于对装置的规模化布设监测。
发明内容
[0005]本发明提出一种矿山生态修复用滑坡监测装置及方法，以解决上述现有技术中的不足，该矿山生态修复用滑坡监测装置整体结构简单，能够在陡峭的矿山坡面实现快速而准确的规模化布设。
[0006]提升了矿山生态修复区域的地质灾害监测能力与安全保障水平。
[0007]本发明的技术方案是：一种矿山生态修复用滑坡监测装置，包括信号发射模块，该监测装置还包括：
壳体包括为筒状的部件壳和纵向滑动连接在部件壳上的移动部，所述信号发射模块设置在移动部的顶部;
测倾件为柔性圆柱状，设置在部件壳的底部，用于埋设在边坡内，以测量边坡的偏移;
锥头设置在测倾件的底部;
防护件包括多个水平阵列在部件壳周向的弹簧杆以设置在各弹簧杆活动杆端部的防护板，所述弹簧杆上设有卡接环;
套装件包括套装在测倾件上的安装环、设置安装环上方的多个弧形板和多个连接板，所述安装环与锥头顶部可拆卸连接，所述弧形板的顶部铰接有滑块，多个所述连接板分别与多个所述滑块滑动连接，多个所述连接板远离弧形板的一端均设有与卡接环相配合的连接头。
[0008]在本发明至少一实施例中，所述部件壳内设有与信号发射模块信号连接的控制器，所述测倾件包括;
柔性筒，其顶端和底端分别与部件壳和锥头固定连接;
多个刚性杆，依次球头连接，位于最上方和最下方的刚性杆分别与部件壳和锥头相铰接;
多个应变片传感器，分别设置在两个相邻刚性杆的连接处，多个所述应变片传感器均与控制器信号连接。
[0009]在本发明至少一实施例中，所述弹簧杆的活动杆上套装有连接环，所述连接环与弹簧杆的管体之间套装有弹簧，所述卡接环设置在连接环上。
[0010]在本发明至少一实施例中，所述部件壳的上方设有顶部开放的环形槽，所述移动部为底端开放的筒形，所述移动部滑动连接在环形槽内，所述移动部上设有抵接环，当所述连接板的连接头与卡接环相连接时，所述连接板与抵接环相抵接。
[0011]在本发明至少一实施例中，所述锥头包括外表面光滑的第一锥形头和外壁设有螺旋叶片的第二锥形头。
[0012]在本发明至少一实施例中，多个所述弹簧杆的筒体均通过U形环铰接在部件壳的侧边，各所述弧形板分别从U形环之间穿过。
[0013]在本发明至少一实施例中，所述锥头的顶部设有环形卡装槽，所述环形卡装槽的内壁上设有L型卡接槽，所述安装环嵌入至环形卡接槽内，所述安装环的侧壁上设有嵌入至L型卡接槽内的卡接头。
[0014]在本发明至少一实施例中，当所述弧形板和连接板均处于竖直状态时，所述弧形板和连接板的端部相抵接。
[0015]在本发明至少一实施例中，各所述刚性杆的周向均水平设有多个支撑杆，多个所述支撑杆远离刚性杆的端部设有与柔性筒内壁相抵接的弧形抵接板。
[0016]本发明还提出一种矿山生态修复用滑坡监测装置的使用方法，包括如下步骤：
在布设装置时：根据矿山边坡的地质情况，选择带有第一锥形头或第二锥形头;
打开多个弹簧杆，以使多个弹簧杆垂直于部件壳，随后将装置锤入或旋入坡面土壤之中，直至多个弹簧杆靠近坡面地面;后握住部件壳并旋转多个所述连接板，以使多个所述连接板带动弧形板上的安装环与锥头脱离卡接状态;向上抽出连接板，以使整个柔性筒与边坡相抵接，并将多个连接板通过连接头连接在卡接环上;
当装置遇到滚石的冲击时，防护板能对信号发射模块进行防护，并在较大冲击作用下，通过连接板带动移动部以及信号发射模块进行上升，并同步缩小装置占地，以免装置损坏。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种矿山生态修复用滑坡监测装置，在使用时，由于套装件的安装环与锥头可拆卸连接，进而在安装环、多个弧形板以及多个连接板的共同作用下，在装置柔性测倾件的周向形成刚性防护，随后在装置布设的过程中，可直接在无需开设置入孔的情况下，将锥头对准陡峭坡面的监测点，即可将装置旋入或锤入至边坡内，待测倾件完全进入边坡内，解除安装环和锥头之间的连接，向上抽出连接板，以使连接板带动弧形板以及安装环向上运动，以使弧形板和安装环为部件壳的外侧，随后将多个连接板通过连接头连接在卡接环上，进而完成了装置的快速布设;与现有技术相比，该装置在布设的过程中无需事先开设置入孔，直接将装置旋入或锤入坡面即可，连接环、弧形板和连接板能够在装置进而坡面内对装置起到完全防护，便于装置的快速置入，同时向上抽动后使所形成的孔洞能够对测倾件完全契合，不影响装置的后续检测;并且向上抽出的弧形板和连接板能够对部件壳形成再次防护，而连接板在装置置入前简化了防护件的结构，便于工作人员对装置进行旋入或锤入工作，在置入后又可进行偏转后作为防护件的撑杆，以使装置在遭遇滚石冲击时，使信号发射模块上升，避免装置完全损坏而失去预警能力;由连接环、弧形板和连接板所构成套装件的多重应用，简化了装置的布设步骤以及整体结构，在装置置入以及使用过程中，为装置提供多重防护，使得装置能够在陡峭的矿山坡面实现快速而准确的规模化布设，且使装置具有充分的抗破坏能力，提升了矿山生态修复区域的地质灾害监测能力与安全保障水平。
附图说明
[0018]图1为本发明主视剖视结构示意图一。
[0019]图2为本发明主视剖视结构示意图二。
[0020]图3为本发明主视剖视结构示意图一。
[0021]图4为本发明图2局部结构示意图。
[0022]图5为本发明图3局部结构示意图。
[0023]图6为本发明图5中A处细节结构示意图。
[0024]图7为本发明图6中B处细节结构示意图。
[0025]图8为本发明主视结构示意图。
[0026]附图标记说明：
1、信号发射模块;2、壳体;21、部件壳;211、环形槽;22、移动部;221、抵接环;3、测倾件;31、柔性筒;32、刚性杆;321、支撑杆;322、弧形抵接板;33、应变片传感器;4、锥头;41、第一锥形头;42、第二锥形头;43、环形卡装槽;431、L型卡接槽、;5、防护件;51、弹簧杆;511、卡接环;512、连接环;52、防护板;6、套装件;61、安装环;62、弧形板;621、滑块;63、连接板。
具体实施方式
[0027]本发明中的附图并不是严格按实际比例绘制，各个结构的具体尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本发明中所描述的附图仅是结构示意图。
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”、“远”、“近”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0030]结合图1至图8所示，一种矿山生态修复用滑坡监测装置，包括信号发射模块1，该监测装置还包括：
壳体2包括为筒状的部件壳21和纵向滑动连接在部件壳21上的移动部22，信号发射模块1设置在移动部22的顶部。
[0031]测倾件3为柔性圆柱状，设置在部件壳21的底部，用于埋设在边坡内，以测量边坡的偏移;锥头4设置在测倾件3的底部。
[0032]防护件5包括多个水平阵列在部件壳21周向的弹簧杆51以设置在各弹簧杆51活动杆端部的防护板52，弹簧杆51上设有卡接环511。
[0033]套装件6包括套装在测倾件3上的安装环61、设置安装环61上方的多个弧形板62和多个连接板63，安装环61与锥头4顶部可拆卸连接，弧形板62的顶部铰接有滑块621，多个连接板63分别与多个滑块621滑动连接，多个连接板63远离弧形板62的一端均设有与卡接环511相配合的连接头。
[0034]本申请实现了一种无需预开孔即可完成精准埋设的滑坡监测装置。由于采用了可拆卸连接的安装环61与锥头4组合结构，使得套装件6在布设过程中充当刚性加固部件，有效防止测倾件3在贯入时发生弯折，解决了传统装置因预开孔困难或匹配不良导致的安装畸变问题;布设完成后，通过解除连接并上提连接板63，使测倾件3恢复柔性状态，确保其能够真实响应边坡位移;同时，连接板63与卡接环511的再连接形成了稳定的外围支撑框架，结合弹簧杆51的弹性特性，赋予装置对外部冲击的缓冲与响应能力。因此，该装置显著降低了陡坡布设的技术门槛，提升了安装效率与安全性，并增强了长期运行中的抗破坏能力，适用于矿山生态修复区域的大规模、高密度部署需求。
[0035]作为一个可以替代的实施例，弹簧杆51的活动杆上套装有连接环512，连接环512与弹簧杆51的管体之间套装有弹簧，卡接环511设置在连接环512上，连接环512和弹簧的设置能够使装置的防护件适应于多重的冲击，当装置的防护板52受到小冲击时，防护板52压缩弹簧杆51进行小幅度的伸缩，以使各防护板52可独立应对小冲击，不至于直接触发信号发生模块1的上升。
[0036]作为一个可以替代的实施例，部件壳21的上方设有顶部开放的环形槽211，移动部22为底端开放的筒形，移动部22滑动连接在环形槽211内，移动部22上设有抵接环221，当连接板63的连接头与卡接环511相连接时，连接板63与抵接环221相抵接;通过上述技术方案，本申请实现了在不增加额外锁定机构的前提下，利用已有结构间的空间配合关系完成对移动部的定位固定。由于连接板63在布设完成后必须与卡接环511连接才能使整个防护体系生效，因此该连接动作天然触发了抵接环221与连接板63之间的接触，形成联动锁定机制。这种设计避免了因误操作导致移动部22未锁定的情况发生，提升了装置运行的可靠性。同时，因移动部22被抬升并锁定于高位，显著提高了信号发射模块在遭遇滚石撞击或局部塌陷时的生存概率，减少了因设备沉降造成通信中断的风险。该结构尤其适用于坡面松散、易发生微小位移的矿山修复区域，保障长期监测功能的连续性。
[0037]作为一个可以替代的实施例，锥头4包括外表面光滑的第一锥形头41和外壁设有螺旋叶片的第二锥形头42，具体的，可将第一锥形头41和第二锥形头42设置为螺纹连接在测倾件3底部的形式。其中，第一锥形头41具有光滑连续的外表面，适用于高密度、坚硬或含碎石较多的地层环境;当采用锤击方式将整个监测装置贯入边坡时，光滑锥面可显著降低土壤对锥头前进方向的侧向摩擦阻力，避免因局部应力集中导致的卡滞或偏斜现象，从而保障测倾件3能够垂直、顺畅地进入预定深度。该类锥头4可选采用高强度合金钢材料制成，其锥角可根据实际工程需求设定为30°至60°之间的任意值，以平衡穿透力与结构强度。第二锥形头42则在外壁设置螺旋叶片，形成类似螺钉的旋入结构，特别适用于松散砂土、粘性土或风化层等具备一定可塑性的地质条件。在布设过程中，可通过外部动力工具(如手持电钻式驱动器)对装置施加旋转扭矩，使第二锥形头42借助螺旋叶片的自攻作用逐步旋入土体，实现稳定锚固。螺旋叶片的螺距和升角可根据土层特性进行调整，例如在软土中采用较大螺距以提高进给速度，在密实土层中减小螺距以增强咬合力与抗拔性能。螺旋叶片本身可由不锈钢或表面镀层防腐处理的碳钢制造，确保长期埋设下的耐腐蚀能力。其中，两种锥头均配置有统一接口结构，能够与测倾件3底部实现快速可拆卸连接，便于现场根据勘察结果灵活更换。这种模块化设计不仅降低了设备储备成本，也避免了因预判失误导致的重复施工。第一锥形头41与第二锥形头42在结构上保持相同的连接尺寸与安装定位基准，确保更换后不影响测倾件3内部传感器的空间姿态校准，维持测量精度的一致性。上述两种锥头的选择依据主要取决于边坡表层及浅部土质特征：对于岩石裸露、砾石含量高或板结硬土区域，优先选用第一锥形头41，以便通过冲击方式快速植入;而对于植被覆盖较厚、土质疏松或存在滑移风险的堆积层，则更适宜使用第二锥形头42进行旋入安装，利用其良好的自稳性和抗扰动能力减少对原状土的破坏。通过上述技术方案，本申请实现了针对不同类型地质环境的适配性优化。因为设置了外表面光滑的第一锥形头41和带有螺旋叶片的第二锥形头42，使得用户可以在布设前根据现场地质情况选择最合适的锥头类型，解决了传统单一结构锥头4难以兼顾多种地层条件而导致的安装困难、易卡死或锚固不足的问题，从而提高了装置在复杂地形中的适用范围与布设成功率，增强了整体监测系统的可靠性与实用性。
[0038]作为一个可以替代的实施例，多个弹簧杆51的筒体均通过U形环铰接在部件壳21的侧边，各弧形板62分别从U形环之间穿过;上述设置使得整个防护件5在装置的侧边均具有折叠的能力，同时装置锤入或旋入坡面的初期，由于没有防护件5的干涉，便于对装置进行手持操作。
[0039]作为一个可以替代的实施例，锥头4的顶部设有环形卡装槽43，环形卡装槽43的内壁上设有L型卡接槽431，安装环61嵌入至环形卡接槽43内，安装环61的侧壁上设有嵌入至L型卡接槽431内的卡接头;在装置布设前，将安装环61对准环形卡装槽43插入，使卡接头进入L型卡接槽431的径向入口段;随后施加旋转力矩，使安装环61相对于锥头4转动一定角度(如30°~90°)，卡接头随之转入L型卡接槽431的轴向锁定段，完成预固定。当需要分离时，反向旋转安装环61，使卡接头退出锁定段，恢复至可径向脱出状态，即可向上抽出整个套装件6。该连接方式类似于快拆卡口机构，具有操作简便，连接牢固的优点。
[0040]作为一个可以替代的实施例，当弧形板62和连接板63均处于竖直状态时，弧形板62和连接板63的端部相抵接;当弧形板62和连接板63均处于竖直状态时，二者端部实现可靠抵接，从而在不增加额外连接件的前提下，提高了组件间的结构连续性和整体抗变形能力。由于连接板63在布设完成后由功能转换为支撑构件，其与弧形板62形成的连续传力路径能够有效将外部作用力传递至防护件5及壳体2主体结构，减少局部应力集中。同时，该抵接结构避免了传统螺栓连接带来的装配复杂性和松动风险，简化了现场操作流程，提升了装置在陡坡环境下的部署效率与长期运行可靠性。
[0041]作为一个可以替代的实施例，部件壳21内设有与信号发射模块1信号连接的控制器，测倾件3包括;柔性筒31、多个刚性杆32、多个应变片传感器33，柔性筒31顶端和底端分别与部件壳21和锥头4固定连接;多个刚性杆32依次球头连接，位于最上方和最下方的刚性杆31分别与部件壳21和锥头4相铰接;多个应变片传感器33分别设置在两个相邻刚性杆32的连接处，多个应变片传感器33均与控制器信号连接;其中，控制器负责接收来自多个应变片传感器33的原始电信号，经过滤波、放大、模数转换及算法处理后生成标准化的位移参数信息。该控制器可采用低功耗嵌入式微控制器单元(MCU)，例如基于ARM Cortex-M系列架构的芯片，具备多通道数据采集能力、定时中断响应功能以及串口通信接口，支持长期野外运行下的稳定工作。控制器还可配置有本地存储单元，用于缓存异常时段的数据记录，防止通信中断导致的信息丢失。柔性筒31材质可选为聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚氨酯(TPU)或硅橡胶等具有适度弹性的高分子材料，其长度根据监测深度需求设定，外径略小于预打入孔道或自然插入路径的空间尺寸，以确保与周围土体充分接触而不产生过大阻力。柔性筒两端分别通过密封胶圈或螺纹压紧结构与部件壳21底部和锥头4顶部固定连接，形成封闭防护腔体，有效避免地下水渗入及泥沙堵塞影响内部机构动作。多个刚性杆32沿轴向依次排列并以球头铰接方式连接，构成一个可在空间内自由弯曲的柔性传感链。每个刚性杆主体由不锈钢、铝合金或工程塑料注塑成型，截面呈圆形或多边形，长度约为5cm～20cm不等，具体依据测量分辨率要求调整。球头连接结构允许相邻刚性杆32之间发生多自由度相对转动，包括俯仰角、偏航角的变化，从而精确反映局部地层的剪切变形状态。位于最上方的刚性杆与部件壳21通过万向节或球窝结构实现铰接，保证其能随整体倾斜灵活摆动;最下方的刚性杆32则与锥头4铰接，使整个测倾链底部具备自适应地形的能力，在插入过程中不易卡滞或损坏。应变片传感器33主要用于检测二者之间因相对旋转所产生的弯曲应力变化。这些传感器可采用金属箔式电阻应变片或半导体压阻式应变计，粘贴或嵌入在连接关节的受力敏感区域，如球头颈部或连接臂根部。当某一段刚性杆32因边坡滑移发生角度偏转时，连接处产生微小应变，引起应变片电阻值改变，经惠斯通电桥电路转化为电压信号输出。所有应变片传感器33均通过屏蔽导线与控制器相连，组成分布式传感网络，实现对沿程多个断面位移梯度的同步监测。上述各部件协同工作：柔性筒31提供整体支撑与环境隔离，保障内部结构正常运行;多个刚性杆32组成的链式结构赋予测倾件3良好的空间顺应性，使其能够跟随边坡内部潜在滑动面发生连续变形;应变片传感器33分布于关键连接点，捕捉每一级微小形变，提升空间分辨能力;控制器完成信号采集、处理与指令下发，实现从物理变形到数字预警的闭环转化。
[0042]作为一个可以替代的实施例，各刚性杆32的周向均水平设有多个支撑杆321，多个支撑杆321远离刚性杆32的端部设有与柔性筒31内壁相抵接的弧形抵接板322;支撑杆321与弧形抵接板322共同构成一套分布式径向支撑系统，与刚性杆32和柔性筒31协同工作。多个支撑杆沿周向等距分布(例如三根呈120°夹角布置)，保证支撑力的均匀性;当任意方向出现偏载时，对应方位的弧形抵接板322会优先受力并产生微小压缩或弹性让位，其余位置仍维持支撑效果，从而实现动态自适应限位。该结构不仅提高了测倾件3整体的结构一致性，还增强了形变响应的线性特征，使相邻刚性杆32之间球铰连接处的相对转动更加稳定可预测，进而提升应变片传感器33采集数据的重复性与准确性。
[0043]本发明还提出一种矿山生态修复用滑坡监测装置的使用方法，包括如下步骤：
在布设装置时，根据矿山边坡的地质情况，选择带有第一锥形头41或第二锥形头42;该技术方案中的根据矿山边坡的地质情况指代的是在实际部署前对目标区域地层结构、土质类型、含水率及密实度等工程地质参数进行勘察评估的过程。例如，在松散砂性土或风化残积层中，可选外壁设有螺旋叶片的第二锥形头42，利用其自攻式旋入能力降低贯入阻力，提高安装效率;而在坚硬黏土或碎石混合层中，则选用表面光滑的第一锥形头41，以减少摩擦损耗，避免装置偏转或卡滞。第一锥形头41可采用高强度合金钢制造，表面经耐磨涂层处理，适用于高密度土壤环境下的冲击贯入作业;第二锥形头42则可在其外周设置连续或间断的螺旋刃带，类似麻花钻结构，实现低扭矩条件下的稳定旋入。两种锥头均设计为可拆卸式连接，便于现场更换适配，提升方法的适用范围和灵活性。
[0044]打开多个弹簧杆51，以使多个弹簧杆51垂直于部件壳21，随后将装置锤入或旋入坡面土壤之中，直至多个弹簧杆51靠近坡面地面;打开多个弹簧杆51是指通过手动或工具触发弹簧杆51从收拢状态展开至径向伸展状态，使其活动杆沿水平方向向外弹出，形成围绕部件壳21周向均匀分布的支撑臂结构。弹簧杆51作为防护件5的核心组件，其筒体固定端通过U形环铰接于部件壳21侧壁，允许一定角度调节，确保展开后能稳定保持垂直姿态。当装置被锤击或机械驱动旋转贯入边坡时，多个弹簧杆51构成刚性外围框架，有效保护内部测倾件3和信号发射模块1免受侧向剪切力破坏。该过程无需预先开孔，直接利用锥头引导整体装置进入土体，显著简化了陡坡地形下的施工流程，降低了高空作业风险。当装置下沉至预定深度，即弹簧杆51接近地表位置时停止贯入，此时测倾件3已充分嵌入潜在滑动面以下稳定层，为后续监测提供可靠基础。
[0045]握住部件壳21并旋转多个连接板63，以使多个连接板63带动弧形板62上的安装环61与锥头4脱离卡接状态;其中，旋转连接板63是通过施加扭转力矩改变连接板63与滑块621之间的相对角度，进而传递运动至弧形板62及其顶部的安装环61。安装环61与锥头4之间通过环形卡装槽43与L型卡接槽431实现快速锁定，初始状态下卡接头嵌入L型槽的锁止段，防止意外脱落。当操作者同步旋转各连接板63一定角度如90°或180°，卡接头沿L型路径滑移至释放端口，完成解锁动作。此设计实现了安装环61与锥头4的非破坏性分离，保障了解锁过程的安全可控。由于多个连接板63呈对称布局，同步操作可保证受力均衡，避免单侧应力集中导致结构变形。
[0046]向上抽出连接板63，以使整个柔性筒31与边坡相抵接，并将多个连接板63通过连接头连接在卡接环511上;其中，向上抽出连接板63意味着在解除安装环61与锥头4连接后，沿轴向提拉连接板63，带动弧形板62和安装环61整体上移，从而释放被其包裹的柔性筒31。随着套装件6的撤离，柔性筒31完全暴露并与周围土体紧密接触，能够真实反映边坡内部位移变化。随后将连接板63远端的连接头与设置在弹簧杆51上的卡接环511对接固定。此时，连接板63由原先的布设辅助构件转变为支撑结构的一部分，与弹簧杆51、防护板52共同构成稳定的外部框架体系，既增强了装置抗倾覆能力，又为后续动态响应机制提供了力学传递路径。
[0047]当装置遇到滚石的冲击时，防护板52能对信号发射模块1进行防护，并在较大冲击作用下，通过连接板63带动移动部22以及信号发射模块1进行上升，以免装置出现损坏。其中，防护板52设置于弹簧杆51活动端，通常采用弧形金属或高强度复合材料制成，具有一定的弹性缓冲性能，用于吸收滚石撞击的初始动能。当冲击力超过预设阈值时，外力经防护板52传递至连接板63，再通过连接头作用于卡接环511，推动整个连接结构向上运动。由于连接板63与移动部22相抵接(如抵接环221处)，该运动进一步带动移动部22沿部件壳21的环形槽211向上滑动，从而使位于其顶部的信号发射模块1被动抬升。这种被动式上升机制能够在泥石流覆盖或落石堆积过程中延缓关键模块被掩埋的时间窗口，维持通信链路畅通。弹簧元件(如设于连接环512与弹簧杆管体之间)在此过程中也起到缓冲与复位作用，允许装置在轻微扰动后自动恢复原位。
[0048]通过上述方案步骤，本申请实现了一种无需预开孔、具备动态防护能力的滑坡监测方法。因为采用了可选配的双模式锥头设计，使得本方法可以适用于不同地质条件的边坡贯入作业;由于在布设阶段利用弹簧杆展开提供径向支撑，并结合套装件对测倾件进行保护性引导，解决了传统方式中因预弯造成测量失真的问题;通过旋转、解锁和上提的操作流程，实现了测倾件的原位释放与充分贴合，提升了监测精度;而布设完成后连接板重构为受力传导路径，在遭遇外部冲击时触发信号发射模块的被动抬升机制，有效避免了设备被完全掩埋或结构性损毁的风险。因此，该方法不仅大幅降低了陡坡环境下监测装置的部署难度与安全风险，还显著增强了系统的环境适应性与长期运行可靠性，尤其适合于矿山生态修复区的大规模、网格化地质灾害预警布设需求。
[0049]以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
说明书附图(8)
