具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种基于物联网的地层井壁冻结概况的智能监测装置，包括第一轨道板9，所述第一轨道板9上设有第一固定机构2、第二固定机构11、防护机构3、测温机构4和图像采集机构5；

所述第一轨道板9上开设有第二通槽15，所述第一固定机构2包括第一螺纹柱14和第三螺纹柱27，所述第一螺纹柱14和第三螺纹柱27均穿过第二通槽15并均与第二通槽15滑动连接，所述第一螺纹柱14和第三螺纹柱27相互远离的一端分别固定连接有第二限位柱25和第一限位柱13，所述第一轨道板9的两侧分别固定连接有第一L形固定架12和第二L形固定板架26，所述第一L形固定架12和第二L形固定板架26分别与第一限位柱13和第二限位柱25滑动连接；

所述第一螺纹柱14和第三螺纹柱27的外部均螺纹连接有第八齿轮20，两个所述第八齿轮20均位于第二通槽15中并相啮合，两个所述第八齿轮20的两侧均设有套设在第一螺纹柱14和第三螺纹柱27上的限位环28，一个第八齿轮20的一侧固定连接有蜗轮29，所述蜗轮29套设在限位环28的外部，所述第二通槽15中转动连接有蜗杆24，所述蜗杆24与蜗轮29相啮合，所述第一轨道板9上设有第一驱动电机1，所述蜗杆24的一端延伸至第二通槽15的外部并与第一驱动电机1的输出轴传动连接；

所述第一轨道板9上开设有第一通槽8，所述图像采集机构5包括两个第一连接板23、第一内齿轮16和第一转环19，两个所述第一连接板23均贯穿第一通槽8和第一轨道板9，所述第一内齿轮16固定连接于第一转动环的内部，所述第一转环19套设于两个第一连接板23的两端外部，所述第一内齿轮16位于两个第一连接板23之间，两个所述第一连接板23之间转动连接有两个第二转动柱18，两个所述第二转动柱18的外部均固定连接有第一齿轮22，两个所述第一齿轮22均与第一内齿轮16相啮合，所述第一通槽8中转动连接有第一转动柱17，所述第一转动柱17的两端分别延伸至第一通槽8的外部，所述第一转动柱17与两个第二转动柱18分别通过锥齿轮传动连接，所述蜗杆24的一端延伸至第一通槽8中并穿过第一连接板23，蜗杆24与第一转动柱17通过锥齿轮传动连接，所述第一转环19的外部固定连接有拍摄装置21；

所述第一轨道板9的一侧设有底板46，所述底板46靠近第一轨道板9的一侧固定连接有连接块6，所述连接块6位于第一通槽8中并与第一通槽8相适配，所述第一通槽8中转动连接有第五螺纹柱7，所述第五螺纹柱7与连接块6螺纹连接，所述第一轨道板9上设有第二驱动电机10，所述第五螺纹柱7的一端延伸至第一通槽8的外部并与第二驱动电机10的输出轴一端传动连接；

所述底板46远离第一轨道板9的一侧设有两个第一固定块51和两个第二固定块56，两个所述第一固定块51之间设有第四螺纹杆63和第九齿轮75，所述第四螺纹杆63的两端分别穿过两个第一固定块51，第四螺纹杆63与两个第一固定块51滑动连接，所述第九齿轮75套设于第四螺纹杆63的外部并与第四螺纹杆63螺纹连接；

两个所述第二固定块56之间设有第三螺纹杆58和第五齿轮57，所述第三螺纹杆58的两端分别穿过两个第二固定块56，第三螺纹杆58与两个第二固定块56滑动连接，所述第五齿轮57套设于第三螺纹杆58的外部并与第三螺纹杆58螺纹连接；

所述底板46的两侧均固定连接有支撑板45，两个所述支撑板45的顶部固定连接有顶板68，所述顶板68靠近第一轨道板9的一侧固定连接有两个第三固定块60和两个第四固定块65；

两个所述第三固定块60之间设有第二螺纹杆54和第六齿轮61，所述第二螺纹杆54的两端分别穿过两个第三固定块60，第二螺纹杆54与两个第三固定块60滑动连接，所述第六齿轮61套设于第二螺纹杆54的外部并与第二螺纹杆54螺纹连接；

所述顶板68上设有第四驱动电机，所述第四驱动电机的输出轴一端通过第十齿轮与第六齿轮61传动连接；

两个所述第四固定块65之间设有第一螺纹杆47和第七齿轮66，所述第一螺纹杆47的两端分别穿过两个第四固定块65，第一螺纹杆47与两个第四固定块65滑动连接，所述第七齿轮66套设于第一螺纹杆47的外部并与第一螺纹杆47螺纹连接；

所述第一螺纹杆47和第四螺纹杆63相互远离的一端分别固定连接有第四限位杆64和第一限位杆48，所述底板46的两侧分别固定连接有第一L形固定杆49和第四L形固定杆74，所述第四限位杆64与第四L形固定杆74滑动连接，所述第一限位杆48与第一L形固定杆49滑动连接；

所述第二螺纹杆54和第三螺纹杆58相互远离的一端分别固定连接有第三限位杆59和第二限位杆53，所述底板46的两侧分别固定连接有第二L形固定杆55和第三L形固定杆69，所述第三L形固定杆69与第三限位杆59滑动连接，所述第二L形固定杆55与第二限位杆53滑动连接；

两个所述第一固定块51中，远离第一L形固定杆49的第一固定块51与底板46固定连接，另一个第一固定块51与底板46滑动连接，两个所述第二固定块56中，远离第二L形固定杆55的第二固定块56与底板46固定连接，另一个第二固定块56与底板46滑动连接，分别与底板46滑动连接的第一固定块51的两侧和第二固定块56的两侧均设有L形限位板52，所述第一固定块51和第二固定块56的一侧均设有压力传感器50，L形限位板52的作用是限制第一固定块51和第二固定块56滑动的范围，以便于使得压力传感器50能够测量第一固定块51和第二固定块56传输的压力大小，同时，也使得两个第一固定块51和两个第二固定块56能够分别对第九齿轮75和第五齿轮57进行限位；

所述第六齿轮61和第七齿轮66的一侧均固定连接有第一传动轮，两个所述第一传动轮通过第一传动带62传动连接；

所述测温机构4包括长条板67，所述长条板67与底板46远离第一轨道板9的一侧固定连接，所述长条板67的两端均开设有第一凹槽，所述长条板67的两侧开设有分别与两个第一凹槽相连通的第二凹槽，两个所述第一凹槽中均转动连接有第二传动轮，两个所述第二转动轮之间通过第二传动带73传动连接，所述第二传动带73上固定连接有多个等距离分布的固定板71，多个所述固定板71远离第二传动带73的一侧均固定连接有温度计72，所述长条板67设有用于驱动第二传动轮的第三驱动电机70；

所述防护机构3包括第二转环37，所述第二转环37的内壁上设有擦布，所述擦布与拍摄装置21相配合，第二转环37的内径大于第一转环19的外径，第二转环37可将拍摄装置21和第一转环19包住，所述拍摄装置21包括摄像机，擦布用于擦拭拍摄装置21的镜头，所述第二转环37的内部转动连接有圆环38，所述圆环38套设于第一轨道板9的外部，所述第二转环37的顶面固定连接有相适配的第二内齿轮39，所述第一轨道板9的两侧分别固定连接有第二连接板36和第三连接板41，所述第二连接板36和第三连接板41均位于第二限位柱25与圆环38之间，第二连接板36和第三连接板41上分别开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽中分别滑动连接有第一齿条30和第二齿条43，所述第一齿条30通过第一连接杆31与第二限位柱25固定连接，所述第二齿条43通过第二连接杆44与第一限位柱13固定连接；

所述第二连接板36的下方设有第三限位柱34，所述第三限位柱34的顶端穿过第二连接板36并固定连接有第二齿轮32，所述第三限位柱34的底端穿过圆环38，第三限位柱34与圆环38滑动连接，所述第二连接板36与第三限位柱34转动连接，所述第二齿轮32与第一齿条30相啮合，所述第三限位柱34的外部滑动连接有第三齿轮35，所述第三齿轮35与第二内齿轮39相啮合，所述圆环38的顶面固定连接有限位架33，所述限位架33的一端位于第三齿轮35的顶面，限位架33用于限制第三齿轮35，使其与圆环38的顶面保持固定的距离；

所述第三连接板41的下方设有第四螺纹柱40，所述第四螺纹柱40的顶端穿过第三连接板41并固定连接有第四齿轮42，所述第四螺纹柱40的底端穿过圆环38，第四螺纹柱40与圆环38螺纹连接，所述第四螺纹柱40与第三连接板41转动连接，所述第四齿轮42与第二齿条43相啮合；

所述第一传动轮和第一传动带62、第二传动轮和第二转动带均包括相互配合的皮带轮、相互配合的链轮；

第一驱动电机1、第二驱动电机10、第四驱动电机和第三驱动电机70均包括伺服电机。

工作原理：将本发明的装置放置在井中，启动第一驱动电机1，第一驱动电机1的输出轴转动带动蜗杆24转动和蜗轮29转动，使得两个第八齿轮20转动，第一螺纹柱14和第三螺纹柱27相互远离的一端分别向两侧的井壁靠近并插入井壁中，从而将整个装置固定住，此处，第一限位柱13和第二限位柱25的作用是为了分别限制第三螺纹柱27和第一螺纹柱14转动；

启动第四驱动电机，第四驱动电机的输出轴转动带动第六齿轮61转动，使得第七齿轮66、第九齿轮75和第五齿轮57转动，第一螺纹杆47、第四螺纹杆63、第二螺纹杆54和第三螺纹杆58分别向井壁靠近并插入井壁中，从而可以将本发明的装置进行固定，在第三螺纹杆58和第四螺纹杆63插入井壁的过程中，由于第三螺纹杆58和第四螺纹杆63分别对第五齿轮57和第九齿轮75施加反作用力，使得第五齿轮57和第九齿轮75分别推动第二固定块56和第一固定块51移动一定的距离，分别挤压两个压力传感器50，两个压力传感器50测出第三螺纹杆58和第四螺纹杆63在插入井壁时的阻力，通过分析阻力的大小从而到达对井壁冻结的坚固度进行判断的目的；

此时，启动第三驱动电机70，使得第二传动带73转动，带动固定板71和温度计72运动，固定板71带动井中的空气流动，通过控制第三驱动电机70的运行速度来调节固定板71的运动速度，进而调节井中的空气流通速度，来模拟出在从井外向井内运输货物的过程中空气的流通速度，测出在不同的空气流通速度下，井中的空气的温度，以判断空气温度对井壁冻结的影响，进而达到根据井中空气在不同的流通速度下的温度数据，来制定从井外向井内运输货物时的适宜速度，以确保井壁的坚固度，保证工作环境的安全；

同步地，蜗杆24转动带动第一转动柱17转动，使得第二转动柱18和第一齿轮22转动，带动第一内齿轮16转动，使得第一转环19和拍摄装置21转动，从而达到可以对井壁的冻结状况进行观察的目的；

为了可以深入井下，启动第一驱动电机1，使得蜗杆24、蜗轮29以及第八齿轮20转动，将第三螺纹柱27和第一螺纹柱14拔出井壁，同步地，第一限位柱13和第二限位柱25相互靠近，并分别带动第二连接杆44和第一连接杆31相互靠近，使得第二齿条43和第一齿条30运动并带动第四齿轮42和第二齿轮32转动，使得第四螺纹柱40转动和第三限位柱34转动，进而使得圆环38和第二转环37朝着靠近第一转环19的方向移动，将拍摄装置21遮盖住，同步地，第三限位柱34转动带动第三齿轮35转动使得第二内齿轮39和第二转环37转动，第二转环37内壁上的擦布对拍摄装置21进行擦拭，从而在将第三螺纹柱27和第一螺纹柱14拔出井壁的过程中，通过利用第二转环37将拍摄装置21遮盖住和利用擦布对拍摄装置21进行擦拭，以达到避免第三螺纹柱27和第一螺纹柱14拔出井壁过程中所产生的落土或碎石对拍摄装置21造成损坏和保持拍摄装置21的镜头清晰的目的；

当第三螺纹柱27和第一螺纹柱14拔出井壁后，启动第二驱动电机10，使得第五螺纹柱7转动，进而使得第一轨道板9向下运动，在运动到合适的深度后，关闭第二驱动电机10，再次将第一螺纹柱14和第三螺纹柱27插入井壁中，然后将第一螺纹杆47、第四螺纹杆63、第二螺纹杆54和第三螺纹杆58分别拔出井壁，再次启动第二驱动电机10使得第五螺纹柱7转动，进而使得整个第二固定机构11沿着第一轨道板9向下运动，重复上述步骤，通过利用第一固定机构2和第二固定机构11以及第一轨道板9等相互间的配合，使得本发明装置可以不断的深入井下，达到对井中不同深度的空气温度、井壁冻结状况和冻结坚固度进行观察或测定的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第九”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。