一种便捷式地质灾害监测系统及采用此系统的监测方法与流程

本发明涉及监控技术领域，特别地，涉及一种便捷式地质灾害监测系统及采用此系统的监测方法。

背景技术：

目前，地质灾害的精确监测主要采用采用全站仪或gnss定位设备进行精确定位监测。

gnss设备定位具有布点方便的优势，但每台设备仅能监测一个点，且需卫星信号质量良好，单价高。

全站仪监测具有局部空间内仅需布设一台自动测量机器人(即全自动全站仪)，每个监测点仅需加装一个光学棱镜，单价便宜。但是，为了保护自动测量机器人，目前自动测量机器人的布设需专门布设建设监测站房。建设监测站房建设周期长，造价高，建设选择具有局限性，且为一次性建筑，不能迁移。

因此，设计一种结构精简、便于组装和移动以及集数据采集、处理和报警为一体的地质灾害监测系统具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种结构精简、便于组装和移动以及集数据采集、处理和报警为一体的地质灾害监测系统，具体技术方案如下：

一种便捷式地质灾害监测系统，包括箱体、位置测量机器人、处理器、传感器组、降温装置、报警装置以及装配在待监测位置的标识物；

所述箱体包括带有空腔的本体、设置在所述本体上且与所述空腔连通的开口、用于密封和打开所述开口的活动门以及用于打开和关闭所述活动门的活动连接件；

所述位置测量机器人、处理器、传感器组以及降温装置均设置在所述空腔内；所述位置测量机器人与所述开口相对设置，且能通过所述开口测量所述标识物的位置；所述报警装置设置在所述箱体上或设置在客户端内，且所述报警装置通过有线和/或无线方式与所述处理器连接；

所述位置测量机器人、传感器组、降温装置、活动连接件以及报警装置均与所述处理器连接。

以上技术方案中优选的，所述活动连接件为电动推杆。

以上技术方案中优选的，所述传感器组包括温度传感器、气压传感器和湿度传感器。

以上技术方案中优选的，所述降温装置为风扇。

以上技术方案中优选的，所述标识物为棱镜。

以上技术方案中优选的，所述箱体通过可拆卸的螺丝固定在安装部位上。

应用本发明的技术方案，效果是：

1、便捷式地质灾害监测系统包括箱体、位置测量机器人、处理器、传感器组、降温装置、报警装置以及装配在待监测位置的标识物，箱体包括带有空腔的本体、开口、活动门以及活动连接件，整体结构精简，通过设计自动化箱体取代监测站房，可以方便设备的快速便捷化部署，且可随时拆移，多次利用，造价也更低。

2、通过箱体的设计，可以对位置测量机器人、处理器、传感器组、降温装置等部件进行保护，且能对位置测量机器人所处环境进行实时监测，很好地保护位置监测机器人。

3、传感器组和位置测量机器人可以实时测量相应数据，并且通过处理器进行处理，并根据实际情况进行是否报警，集数据采集、处理和报警为一体，且报警装置设置在所述箱体上或设置在客户端内，且所述报警装置通过有线和/或无线方式与所述处理器连接，信息实时快捷，为灾情提供更迅捷的反映。

4、活动连接件采用电动推杆，传感器组包括温度传感器、气压传感器和湿度传感器，降温装置采用风扇；标识物采用棱镜，部件容易获得，且能满足数据采集、对位置测量机器人保护等需求。

5、所述箱体通过可拆卸的螺丝固定在安装部位上，需要移动时，直接拆卸掉螺丝，即可完成箱体的搬运。除此之外，还可以根据实际需求将箱体上设有便于移动的行走机构，所述行走机构采用滚动轮组，方便制作，便于整个地质灾害监测系统的移动，方便使用。

本发明的第二目的在于通过一种能对位置测量机器人进行保护以及能对地质灾害进行监测的方法，具体是：

一种监测方法，包括对位置测量机器人的保护以及对地质灾害进行监测；

对位置测量机器人的保护包括以下步骤：

步骤1.1、通过温度传感器、气压传感器和湿度传感器对空腔内的温度、压力和湿度进行检测，并将检测到的温度数据、压力数据和相对湿度数据传送至处理器；

步骤1.2、处理器将检测到的温度数据、压力数据和相对湿度数据分别与设定的温度上限值、压力上限值和相对湿度上限值进行比较，若符合检测到的温度大于等于温度上限值、检测到的压力数据大于等于压力上限值以及检测到的相对湿度大于等于相对湿度上限值中的至少一项，则进入下一步；若同时满足检测到的温度低于温度上限值、检测到的压力数据低于压力上限值以及检测到的相对湿度小于相对湿度上限值，确保活动门处于关闭状态以及确保所述降温装置和所述报警装置均处于停止工作状态，监测完毕；

步骤1.3、处理器控制活动连接件打开活动门、控制所述降温装置对所述空腔进行降温以及控制所述报警装置进行报警；返回步骤1.1；

对地质灾害进行监测具体包括以下步骤：

步骤2.1、处理器控制活动连接件打开活动门；通过温度传感器、气压传感器和湿度传感器对温度、压力和湿度进行检测，并将检测到的温度数据、压力数据和相对湿度数据传送至处理器；处理器控制位置测量机器人获取标识物的位置数据，并将获取到的位置数据传送至处理器，处理器对获取的位置数据进行修正，得到修正后的位置数据；

步骤2.2、处理器将修正后的位置数据与位置设定值进行比对；若修正后的位置数据与位置设定值不符，则进入下一步；若修正后的位置数据与位置设定值相符，确保活动门处于关闭状态以及确保所述降温装置和所述报警装置均处于停止工作状态，则单次监测完毕；

步骤2.3、处理器控制所述报警装置进行报警；返回步骤2.1。

以上技术方案中优选的，所述步骤2.1中的修正具体通过表达式1)和表达式2)实现：

[x,y,z]＝[x’,y’,z’](1+δd1^*10^-6)+m2)；

其中：δd1为改正系数，单位为ppm；p为气压传感器测得的气压值，单位为mbar；t为温度传感器测得的温度值，单位为℃；h为湿度传感器测得的相对湿度值，单位为％；α为常数，其取值为1/273.15；x为变量，具体是x＝(7.5*t/(237.3+t))+0.7857；x’、y’、z’分别为位置测量机器人测得的实际位置数据，x、y、z为修正后的位置数据；m为反射目标加常数。

以上技术方案中优选的，所述报警为声音报警。

应用本发明的监测方法，步骤精简，方便使用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例1中便捷式地质灾害监测系统(外部结构)与标识物的示意图；

图2是图1中内部各部件的连接关系示意图；

其中：1、箱体，1.1、本体，1.2、开口，1.3、活动门，1.4、活动连接件，2、位置测量机器人，3、处理器，4、传感器组，4.1、温度传感器，4.2、气压传感器，4.3、湿度传感器，5、降温装置，6、报警装置，7、标识物，8、无线路由；

a、空腔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

一种便捷式地质灾害监测系统，详见图1和图2，包括箱体1、位置测量机器人2、处理器3、传感器组4、降温装置5、报警装置6以及装配在待监测位置的标识物7，标识物7与箱体1相互独立设置。

所述箱体1包括带有空腔a的本体1.1、设置在所述本体1.1上且与所述空腔a连通的开口1.2、用于密封和打开所述开口1.2的活动门1.3以及用于打开和关闭所述活动门1.3的活动连接件1.4，所述活动连接件1.4采用电动推杆，还可以根据实际情况采用其他能够根据处理器的控制自动打开和关闭活动门的部件。

所述位置测量机器人2、处理器3、传感器组4以及降温装置5均设置在所述空腔a内。所述传感器组4包括温度传感器4.1、气压传感器4.2和湿度传感器4.3。所述降温装置5为风扇。所述标识物7为棱镜。

所述位置测量机器人2与所述开口1.2相对设置，且能通过所述开口1.2测量所述标识物的位置。

所述报警装置6设置在所述箱体1上或设置在客户端内，且所述报警装置6通过有线和/或无线方式(此处优选无线路由8实现无线连接)与所述处理器3连接。

所述位置测量机器人2、传感器组4、降温装置5、活动连接件1.4以及报警装置6均与所述处理器3连接。

采用上述便捷式地质灾害监测系统的进行监测的具体过程是：包括对位置测量机器人的保护以及对地质灾害进行监测。

对位置测量机器人的保护包括以下步骤：

步骤1.1、通过温度传感器4.1、气压传感器4.2和湿度传感器4.3对空腔a内的温度、压力和湿度进行检测，并将检测到的温度数据、压力数据和相对湿度数据传送至处理器3；

步骤1.2、处理器3将检测到的温度数据、压力数据和相对湿度数据分别与设定的温度上限值、压力上限值和相对湿度上限值进行比较，若符合检测到的温度大于等于温度上限值、检测到的压力数据大于等于压力上限值以及检测到的相对湿度大于等于相对湿度上限值中的至少一项，则进入下一步；若同时满足检测到的温度低于温度上限值、检测到的压力数据低于压力上限值以及检测到的相对湿度小于相对湿度上限值，确保活动门1.3处于关闭状态以及确保所述降温装置5和所述报警装置6均处于停止工作状态，监测完毕；

步骤1.3、处理器3控制活动连接件1.4打开活动门1.3、控制所述降温装置5对所述空腔a进行降温以及控制所述报警装置6进行报警；返回步骤1.1。

对地质灾害进行监测具体包括以下步骤：

步骤2.1、处理器3控制活动连接件1.4打开活动门1.3；通过温度传感器4.1、气压传感器4.2和湿度传感器4.3对温度、压力和湿度进行检测，并将检测到的温度数据、压力数据和相对湿度数据传送至处理器3；处理器3控制位置测量机器人2获取标识物7的位置数据，并将获取到的位置数据传送至处理器3，处理器3对获取的位置数据进行修正，得到修正后的位置数据；

步骤2.2、处理器3将修正后的位置数据与位置设定值进行比对；若修正后的位置数据与位置设定值不符，则进入下一步；若修正后的位置数据与位置设定值相符，确保活动门1.3处于关闭状态以及确保所述降温装置5和所述报警装置6均处于停止工作状态，则单次监测完毕；

步骤2.3、处理器3控制所述降温装置5对所述空腔a进行降温以及控制所述报警装置6进行报警；返回步骤2.1。

上述修正具体通过表达式1)和表达式2)实现：

[x,y,z]＝[x’,y’,z’](1+δd1^*10^-6)+m2)；

其中：δd1为改正系数，单位为ppm(实际修正参数是根据大气的折光率来换算对测量造成的影响比例)；p为气压传感器测得的气压值(mbar)；t为温度传感器测得的温度值(℃)；h为湿度传感器测得的相对湿度值(％)；α为常数，其取值为1/273.15；x为变量，具体是x＝(7.5*t/(237.3+t))+0.7857；x’、y’、z’分别为位置测量机器人测得的实际位置数据，x、y、z为修正后的位置数据；m为反射目标加常数。

上述表达式1)和表达式2)可根据现有全站仪的相关知识获得。

本实施例中的所述报警为声音报警(此处，可根据实际情况，采用声音报警和灯光报警的组合，或者是直接采用灯光报警)。

应用本发明的技术方案，效果是：通过设计自动化箱体取代监测站房，可以方便设备的快速便捷化部署，且可随时拆移，多次利用，造价也更低；通过箱体的设计，可以对位置测量机器人、处理器、传感器组、降温装置等部件进行保护，尤其是对位置测量机器人的保护；传感器组和位置测量机器人可以实时测量相应数据，并且通过处理器进行处理，并根据实际情况进行是否报警，集数据采集、处理和报警为一体，且报警装置设置在所述箱体上或设置在客户端内，且所述报警装置通过有线和/或无线方式与所述处理器连接，信息实时快捷，为灾情提供更迅捷的反映。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。