1.一种悬挂式巷道位移观测设备，其特征在于，包括观测设备主体、传动系统和测量系统，所述观测设备主体通过固定装置将观测设备主体悬挂固定在巷道顶部的锚杆上；

所述观测设备主体呈长方体，其外部左右两侧均设置有一长方体凹槽，左右两个长方体凹槽内部分别设置有红外测距传感器A和红外测距传感器B，所述观测设备主体的正下方设置有红外测距传感器C，在传动系统的作用下，观测设备主体能够在水平面内转动，红外测距传感器A和红外测距传感器B均能够相对于观测设备主体上下转动，红外测距传感器C能够相对于观测设备主体前后转动；

所述测量系统包括所述红外测距传感器A、红外测距传感器B、红外测距传感器C、数据传输模块、数据处理模块和数据存储模块，所述数据传输模块、数据处理模块和数据存储模块均位于观测设备主体内部，所述红外测距传感器A、红外测距传感器B和红外测距传感器C均与数据传输模块连接，所述数据传输模块与数据处理模块、数据存储模块均连接，红外测距传感器A、红外测距传感器B和红外测距传感器C测量的信息分别经数据传输模块传递至数据处理模块处理，数据处理模块处理后的数据经数据传输模块传递至数据存储模块。

2.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备，其特征在于，所述悬挂式巷道位移观测设备还包括采集系统，采集系统包括显示屏和采集仪，所述显示屏位于观测设备主体外部正前方，所述显示屏与数据传输模块连接，用于调出和显示数据存储模块存储的数据，所述显示屏还与采集仪连接，用于接收采集仪发出的红外信号。

3.根据权利要求2所述的悬挂式巷道位移观测设备，其特征在于，所述显示屏上设置有红外输出端和红外接收端，红外输出端和红外接收端均位于显示屏下方，所述采集仪为便携手持式，所述采集仪的头部也设置有红外输出端和红外接收端，分别用于与显示屏的红外接收端和红外输出端进行红外数据传输。

4.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备，其特征在于，所述传动系统包括主轴电机、电机A、电机B和电机C，所述主轴电机位于观测设备主体内部上方，并通过一主转动轴连接观测设备主体，所述主轴电机与固定装置固定连接，主轴电机经主转动轴带动观测设备主体在水平面内转动；

所述电机A和电机B分别位于观测设备主体内部左右两侧，并分别通过一转动轴连接红外测距传感器A和红外测距传感器B，电机A和电机B分别带动红外测距传感器A和红外测距传感器B相对于观测设备主体上下转动；

所述电机C位于观测设备主体内部下方，并通过一转动轴连接红外测距传感器C，电机C带动红外测距传感器C前后转动；

所述传动系统还包括大容量蓄电池，蓄电池为主轴电机、电机A、电机B和电机C提供动力，所述主轴电机、电机A、电机B和电机C均与数据处理模块连接，数据处理模块可根据需要分别控制主轴电机、电机A、电机B和电机C的转动方向和转动角度，进而控制观测设备主体的转动角度，以及红外测距传感器A、红外测距传感器B和红外测距传感器C的转动角度。

5.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备，其特征在于，所述固定装置为空心的圆柱体，其内壁带有螺纹，与巷道顶部的锚杆螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备，其特征在于，所述观测设备主体外壳采用防爆设计；

优选的，所述测量系统还包括报警灯，报警灯与数据传输模块连接；

所述报警灯位于观测设备主体正下方偏左一侧。

7.一种权利要求1所述的悬挂式巷道位移观测设备的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取所测巷道，确定巷道的参数，在巷道中间位置的顶板中心处竖直向上打一根锚杆，巷道的参数包括巷道长度、高度和宽度；

(2)将悬挂式巷道位移观测设备安装固定在顶部的锚杆上，设备的左右两侧正对巷道的左右两帮，并测量设备距顶板的距离；

(3)利用采集仪对准设备显示屏，输入巷道参数以及数据自动采集时间，设备自动调整两侧红外测距传感器A、B的倾角α，完成初始校准；

(4)每隔一定时间采集一次数据，根据导出的数据绘制巷道位移三维曲线，观察数据变化规律；

优选的，步骤(4)中，一般3天采集一次数据，对于变形量大的巷道，可以1天采集一次数据。

8.根据权利要求7所述的悬挂式巷道位移观测设备的测量方法，其特征在于，以一条巷道表面的一条测线作为测量的基准，测线上的位移量作为整个巷道表面的位移量，测量某一长度巷道的位移量时，首先将观测设备主体安装在所测巷道长度方向中间处的顶部锚杆上，以巷道表面的测线为测量基准，假设所测巷道长度是L，高度是H，宽度是B，测线离巷道底板高度为x，观测设备主体宽度是A，安装后距离巷道顶部距离是H1，观测设备主体距离巷道左右两帮和巷道底板距离的测量值分别是l左测、l右测和l底测，则观测设备主体左右两侧的红外测距传感器A、B与水平面夹角α设置为：观测设备主体的旋转角度θ帮为：

观测设备主体底部红外测距传感器C的旋转角度θ底为：则观测设备主体的旋转角度范围为：观测设备主体底部红外测距传感器C旋转角度范围为：观测设备主体和底部的红外测距传感器C的旋转角度变化规律均符合正弦函数，转动一个周期将巷道表面位移数据测量两次，取两次测量的平均值作为本次测量的数据，转动周期T要视所测量巷道的长度而定，假设转动的角速度为W(rad/s)，则，

9.根据权利要求8所述的悬挂式巷道位移观测设备的测量方法，其特征在于，巷道左帮的位移量ΔB左为：

同理，巷道右帮的位移量ΔB右为：巷道顶底板的相对位移量ΔH为：

巷道两帮的相对位移量ΔB为：

至此，得到了巷道左右两帮的位移量、巷道两帮的相对位移量以及巷道顶底板的相对位移量。

10.根据权利要求9所述的悬挂式巷道位移观测设备的测量方法，其特征在于，在得到巷道位移量数据后，以位移量Δε为Z轴，其中Δε泛指上述ΔB左、ΔB右、ΔH、ΔB中的任一位移量，以时间t为X轴，以巷道长度L为Y轴，建立三维坐标系，则得到巷道不同位置处的位移量Δε变化规律、巷道中心线上某点位移量随时间的变化规律、巷道位移量随时间的变化规律、巷道位移量变化的速率，从而实现对巷道位移量的长期动态监测。