一种便携式防灾预警侦测系统的制作方法

1.本实用新型涉及应急预防技术领域，具体为一种便携式防灾预警侦测系统。


背景技术：

2.山体滑坡是指山体斜坡的某一部分，受地震、地表水的冲刷浸泡、不合理人为工程活动等因素的影响，其稳定性受到破坏，在斜坡体自身重力作用下，沿着一个或多个滑动面向下滑动的现象，并且诱发滑坡活动的外界因素越强，滑坡的活动强度则越大，如强烈地地震、特大暴雨所诱发的滑坡多为大的高速滑坡，使滑坡附近的山村、铁路、公路、房屋等被冲毁，甚至造成严重的人员伤亡，对人民生命安全及财产造成巨大损失。
3.当滑坡灾害事故发生时，救援队会前往灾害现场对受困人员实施救援，当搜索到被困人员在表面埋压时实施营救工作，如果是深层埋压需要进行挖掘工作，利用破拆、切割、起吊等装备进行施救，但是山体滑坡事故发生后，往往还会发生二次或多次山体滑坡，事故现场潜藏着诸多安全隐患。
4.因此，为尽量避免二次灾害发生，在确保救援人员自身安全以及受困人员的身体和生命安全的同时，实施有效的救援行动，如果存在一种防灾预警侦测系统对山体滑坡情况进行监测，实现救援人员安全、迅速并且稳妥地救出受困人员；同时，如有再次发生滑坡险情，通过报警提示迅速通知现场救援人员撤离，可以有效保护救援人员的生命安全。


技术实现要素：

5.为达到上述目的，本实用新型技术方案如下：
6.一种便携式防灾预警侦测系统，包括侦测设备、定位手环，所述侦测设备包括处理模块、无线通讯模块、数据采集电路、可视化摄像头、激光位移传感器、温湿度传感器、雨量传感器和土壤含水率传感器，所述处理模块分别与无线通讯模块、数据采集电路电连接，所述数据采集电路分别与激光位移传感器、雨量传感器通过rs485接口传输线连接，所述激光位移传感器用于测量目标的移动距离，所述雨量传感器用于检测降雨量大小；所述数据采集电路分别与温湿度传感器、土壤含水率传感器通过串口数据线连接，所述温湿度传感器用于检测环境温度及湿度，所述土壤含水率传感器用于监测土壤内部的含水量变化；所述侦测设备和定位手环通过无线通信连接，所述定位手环由救援人员及相关工作人员佩戴，能够提供各人员的位置信息。
7.所述处理模块包括中央处理芯片、视频识别电路、存储模块、网络通讯模块，所述存储模块输入端连接数据采集电路输出端，所述视频识别电路通过视频连接线与可视化摄像头连接，所述中央处理芯片输入端分别连接存储模块输出端、视频识别电路输出端，所述网络通讯模块与中央处理芯片电连接。
8.所述定位手环包括定位芯片、无线通信模块、报警模块和电池，所述定位芯片连接无线通信模块；所述无线通信模块能够触发报警模块。
9.进一步的，所述侦测设备内置可拆卸电池并配有充电接口，可使用220v交流电或
24v直流电进行充电。
10.所述系统还包括三脚架支架，所述侦测设备底部设置有安装底座，所述安装底座能够与三脚架支架固定连接。
11.所述数据采集电路包括数字转换电路，以及与激光位移传感器、温湿度传感器、雨量传感器、土壤含水率传感器连接的采集接口，数据转换电路能够将采集的模拟信号进行数字化转换。
12.优选的，所述中央处理芯片采用stm32l芯片。
13.优选的，所述处理模块中的网络通讯模块设置有wi-fi模块，可通过网络连接笔记本、平板或智能手机。
14.优选的，所述定位芯片采用at6558芯片。
15.优选的，所述激光位移传感器的型号为cyd-l70。
16.有益效果在于：本实用新型提供了一种便携式防灾预警侦测系统，通过将侦测设备放置于灾害现场，基于激光位移传感器、温湿度传感器和土壤含水率传感器对滑坡本体进行实时全方位侦测，实现了对山体滑坡的防灾预警；当存在二次滑坡的风险时，能够通过定位手环对救援人员进行报警提示，保证救援人员安全撤离，保障了人民群众和救援人员的生命安全。
附图说明
17.图1为一种便携式防灾预警侦测系统的结构示意图；
具体实施方式
18.下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。
19.实施例
20.参见图1所示，一种便携式防灾预警侦测系统，包括侦测设备、定位手环，其中，侦测设备包括处理模块、无线通讯模块、数据采集电路、可视化摄像头、激光位移传感器、温湿度传感器、雨量传感器和土壤含水率传感器。
21.处理模块分别与无线通讯模块、数据采集电路电连接。数据采集电路包括数字转换电路,以及与激光位移传感器、温湿度传感器、雨量传感器、土壤含水率传感器连接的采集接口，数据转换电路能够将采集的模拟信号进行数字化转换。
22.数据采集电路分别与激光位移传感器、雨量传感器通过rs485接口传输线连接，激光位移传感器的型号为cyd-l70，用于测量目标的移动距离，雨量传感器用于检测降雨量大小；数据采集电路分别与温湿度传感器、土壤含水率传感器通过串口数据线连接，温湿度传感器用于检测环境温度及湿度，土壤含水率传感器用于监测土壤内部的水分变化，当土壤含水率比较高的时候，容易形成“泥状”体，从而发生形变，在重力的作用下从上往下“滑动”，造成山体滑坡。
23.侦测设备在对救援现场滑坡本体进行监测时，将激光位移传感器定位于易滑坡坍塌的物体上，并设定坐标值，根据坐标位移偏移量来检测滑坡山体的下滑现象，通过温湿度传感器检测现场环境温度和湿度，补偿激光位移传感器的热膨胀系数，对偏移量进行修正；通过降雨量传感器检测现场降雨量强度，并将土壤含水率传感器插入地面土壤内，以检测
土壤内含水率，防止因雨水冲刷浇灌导致土壤形成“泥状”体，同时设定数据采集电路的采样周期，分别对各传感器信号进行采集，并传输至处理模块进行数据处理。
24.进一步的，处理模块包括中央处理芯片、视频识别电路、存储模块、网络通讯模块，所述存储模块输入端连接数据采集电路输出端，能够存储各传感器的信号数据，方便中央处理芯片对存储数据的调用；所述视频识别电路通过视频连接线与可视化摄像头连接，用于接收可视化摄像头的摄像画面并进行识别，通过可视化摄像头对激光位移传感器确定位置进行实时录像，方便技术人员对远距离物体进行观测；所述中央处理芯片输入端分别连接存储模块输出端、视频识别电路输出端，所述网络通讯模块与中央处理芯片电连接，其中，中央处理芯片采用stm32l芯片，其设置有各参数报警阈值，通过读取存储模块的数据，对各传感器的数字信号进行处理判断，当判断救援区域即将发生二次滑坡险情时，通过网络通讯模块发送报警信号。网络通讯模块网络通讯模块设置有wi-fi模块，可通过网络连接笔记本、平板或智能手机，能够将处理后的信号数据以及可视化摄像头的视频画面通过网络传输至pc端，方便地质技术人员实施监测现场情况。
25.更进一步的，定位手环包括定位芯片、无线通信模块、报警模块和电池，所述定位芯片连接无线通信模块；所述无线通信模块能够触发报警模块。定位手环由救援人员及相关工作人员佩戴，能够提供各人员的位置信息。当侦测设备侦测救援区域可能发生二次滑坡险情时，则处理模块向各定位手环发送报警信号，定位手环中的报警模块发生声音报警，提醒救援人员进行撤离；若救援人员未能及时撤离，侦测设备可以通过采集定位信号，并将信号转发到pc端，方便对救援人员进行寻找和搜救。
26.在具体实施例中，定位芯片采用at6558芯片，该芯片与无线通信模块连接，能够将位置信号通过无线通讯模块实时的向侦测设备进行发送，并通过网络通讯模块将位置信号同步至pc端。
27.处理模块接收到数据采集电路的信号数据后，将采集的信号数据存储至存储模块中，中央处理芯片读取存储数据，对存储数据进行计算处理，并设置有防灾报警阈值，当激光位移传感器检测物体坐标位移偏移量超过设定阈值，或者土壤含水率传感器检测土壤松动超过设定阈值，则处理模块发送报警信号，通过无线通讯模块将报警信号发送到各定位手环，通过定位手环对救援人员进行报警提示，实现救援人员的安全撤离。
28.同时，为满足现场供电需求，所述侦测设备内置可拆卸电池并配有充电接口，电池采用锂电池，具有安全可靠、体积小、自放电小等特点，当电池没电时可进行拆卸更换，或使用220v交流电或24v直流电进行充电。
29.此外，所述系统还包括三脚架支架，所述侦测设备底部设置有安装底座，所述安装底座能够与三脚架支架固定连接。
30.为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：
31.侦测设备在对救援现场滑坡本体进行侦测时，首先，使用激光位移传感器根据三坐标法确定三维坐标系，将侦测设备设定为坐标原点，再将激光位移传感器定位于易滑坡坍塌的物体上确定坐标值，根据坐标位移偏移量来检测滑坡山体的下滑现象，通过温湿度传感器检测现场环境温度和湿度，补偿激光位移传感器的热膨胀系数，对偏移量进行修正；通过降雨量传感器检测现场降雨量强度，并将土壤含水率传感器插入地面土壤内，以检测土壤内含水量，同时设定数据采集电路的采样周期，分别对各传感器信号进行采集，并将采
集的信号进行数字化转换，传输至处理模块的存储模块中，中央处理芯片读取存储数据，对存储数据进行计算处理，处理模块提前设置有防灾报警阈值，当激光位移传感器检测物体坐标位移偏移量超过设定阈值，或者土壤含水率传感器检测土壤含水率较高，超过设定阈值，则处理模块发送报警信号，通过无线通讯模块将报警信号发送到各定位手环，通过定位手环对救援人员进行报警提示，实现救援人员的安全撤离。

技术特征：
1.一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，包括侦测设备、定位手环，所述侦测设备包括处理模块、无线通讯模块、数据采集电路、可视化摄像头、激光位移传感器、温湿度传感器、雨量传感器和土壤含水率传感器，所述处理模块分别与无线通讯模块、数据采集电路电连接，所述数据采集电路分别与激光位移传感器、雨量传感器通过rs485接口传输线连接，所述数据采集电路分别与温湿度传感器、土壤含水率传感器通过串口数据线连接；所述侦测设备和定位手环通过无线通信连接。2.根据权利要求1所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述处理模块包括中央处理芯片、视频识别电路、存储模块、网络通讯模块，所述存储模块输入端连接数据采集电路输出端，所述视频识别电路通过视频连接线与可视化摄像头连接，所述中央处理芯片输入端分别连接存储模块输出端、视频识别电路输出端，所述网络通讯模块与中央处理芯片电连接。3.根据权利要求1所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述定位手环包括定位芯片、无线通信模块、报警模块和电池，所述定位芯片连接无线通信模块；所述无线通信模块能够触发报警模块。4.根据权利要求1所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述侦测设备内置可拆卸电池并配有充电接口，可使用220v交流电或24v直流电进行充电。5.根据权利要求1所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述系统还包括三脚架支架，所述侦测设备底部设置有安装底座，所述安装底座能够与三脚架支架固定连接。6.根据权利要求1所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述数据采集电路包括数字转换电路、以及与激光位移传感器、温湿度传感器、雨量传感器、土壤含水率传感器连接的采集接口。7.根据权利要求2所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述中央处理芯片采用stm32l芯片。8.根据权利要求2所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述处理模块中的网络通讯模块设置有wi-fi模块。9.根据权利要求3所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述定位芯片采用at6558芯片。10.根据权利要求1所述的一种便携式防灾预警侦测系统，其特征在于，所述激光位移传感器的型号为cyd-l70。

技术总结
一种便携式防灾预警侦测系统，包括侦测设备、定位手环，所述侦测设备包括处理模块、无线通讯模块、数据采集电路、可视化摄像头、激光位移传感器、温湿度传感器、雨量传感器和土壤含水率传感器，所述处理模块分别与无线通讯模块、数据采集电路电连接，所述数据采集电路分别与激光位移传感器、雨量传感器通过RS485接口传输线连接；所述数据采集电路分别与温湿度传感器、土壤含水率传感器通过串口数据线连接；所述侦测设备和定位手环通过无线通信连接。基于激光位移传感器、温湿度传感器和土壤含水率传感器对滑坡本体进行实时全方位侦测，实现了对山体滑坡的防灾预警；当存在二次滑坡的风险时，能够通过定位手环对救援人员进行报警提示。警提示。警提示。


技术研发人员：任小辉 杜敬玲 靳荣宝 韩昌评 于丽莎
受保护的技术使用者：山东振远电子科技有限公司
技术研发日：2023.01.31
技术公布日：2023/5/16