基于振动仪与成像设备实时监测预报泥石流的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测预报装置，特别涉及一种基于振动仪与成像设备实时监测预报泥石流的装置。
【背景技术】
[0002]泥石流是一种山区常见的地质灾害，携带的泥沙及大块石极易对流经处的人民生命财产造成巨大损失。泥石流爆发突然、能量大、破坏能力巨大，对泥石流进行监测预报，及时了解泥石流的爆发时间及流速等动力学参数是进行泥石流防灾减灾的重要手段。
[0003]目前，泥石流的监测预报主要采用人工巡回监测。而泥石流沟地形险峻，巡回监测具有极大的难度；而且，许多泥石流在深夜发生，巡回时间与巡回视野均受到极大限制。因此，研究一种新型的泥石流实时监测预报装置，提前预知泥石流的发生，并解译泥石流的发生规模与流动速度，对减少泥石流的危害性具有极大的意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于振动仪与成像设备实时监测预报泥石流的装置。实现对泥石流振动信号的监测与判别；针对不同光线情况下泥石流图像，自动解译其发生规模与流速，实现对泥石流的预报。
[0005]本发明包括有振动仪、无线传输模块、网络摄像机、红外夜视仪、可对泥石流图像进行解译的接收主机、图像分析处理系统、钢化玻璃封闭系统、木粧固定系统和太阳能蓄电池，振动仪、无线传输模块、网络摄像机、红外夜视仪和太阳能蓄电池密封在钢化玻璃封闭系统中；振动仪的信号与无线传输模块连接，无线传输模块与开网络摄像机和红外夜视仪信号连接，无线传输模块与接收主机信号连接，接收主机与图像分析处理系统连接；钢化玻璃封闭系统绑定在木粧固定系统上；太阳能蓄电池为振动仪、网络摄像机和红外夜视仪供电。
[0006]所述的木粧固定系统是由四根直径0.3m、埋深Im的木粧组成，钢化玻璃封闭系统的四角分别绑在四根木粧上。
[0007]所述密封有振动仪、无线传输模块、网络摄像机、红外夜视仪和太阳能蓄电池的钢化玻璃封闭系统通过木粧固定系统设置在泥石流沟顶。
[0008]本发明的工作过程和原理:
[0009]本发明采用振动仪监测所处位置的振动信号，当振动信号的频率与持续时间满足事先人为设定参数时，通过无线传输模块自动打开正对泥石流沟道的红外夜视仪与网络摄像机系统，对泥石流沟内进行拍照。当振动信号消失后，自动关闭红外夜视仪与网络摄像机。红外夜视仪图像主要用于分析光线灰暗的黑夜图像，网络摄像机图像主要用于分析光线较好的白昼图像。
[0010]将泥石流发生前沟谷内各点的RGB图像代码存储至接收主机内的图像分析处理系统中。当泥石流发生时，红外夜视仪与网络摄像机自动打开并拍摄的沟内泥石流图像，其各点RGB代码通过无线传输模块传输至接收主机并存储至图像分析处理系统。对比两RGB代码矩阵可筛选泥石流是否发生、解译泥石流流体的轮廓，并判断其发生规模。
[0011]由于设有多个振动仪与网络摄像机、红外夜视仪，根据不同地点监测到的泥石流龙头位置的时间差与距离，可计算泥石流的流速参数。
[0012]采用太阳能蓄电池保证振动仪、红外夜视仪与网络摄像机具有充足的电量，保证至少7天连续阴雨情况下，振动仪连续工作；保证红外夜视仪与网络摄像机连续工作2小时以上，维持监测预报系统正常工作。
[0013]采用埋深lm，直径0.3m的四根木粧将监测预报系统固定。采用钢化玻璃将监测预报系统封闭，既可保证监测预报仪器不受雨水的浸泡冲刷与石块的偶尔冲击，又可保证太阳能蓄电池正常工作，红外夜视仪与网络摄像机录相或拍照工作不受影响。在临近泥石流沟谷一侧的钢化玻璃外侧安装有自动水冲系统，在打开成像设备开关后，自动冲刷钢化玻璃，保证成像设备的视野清晰与成像质量。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0015]本发明可自动甄别泥石流的发生与否，根据泥石流的振动频率与振动时间，自动打开成像设备对泥石流沟进行拍照或录像。得到的图像代码可通过无线网络系统自动传输至室内进行解译。自动判别泥石流的轮廓、发生规模、流速等重要参数，实现泥石流的监测与预报的目的。采用本监测预报系统无须人力巡逻查询，大大节省了人力，保证了工作人员的安全。同时采用红外夜视仪与网络摄像头对泥石流参数进行判别，避免了由于光线强度导致的监测预报系统失效。此外，由于采用太阳能蓄电池与钢化玻璃封闭系统，实现了监测预报系统的连续工作与安全性能。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意图。
[0017]图2是本发明的安装示意图。
[0018]其中:1-振动仪，2-无线传输模块，3-网络摄像机，4-红外夜视仪，5-接收主机，6-图像分析处理系统，7-钢化玻璃封闭系统，8-木粧固定系统，9-太阳能蓄电池，10-泥石流沟顶，11-泥石流沟道。
【具体实施方式】
[0019]参加图1和图2所示，本发明包括有振动仪1、无线传输模块2、网络摄像机3、红外夜视仪4、可对泥石流图像进行解译的接收主机5、图像分析处理系统6、钢化玻璃封闭系统7、木粧固定系统8和太阳能蓄电池9，振动仪1、无线传输模块2、网络摄像机3、红外夜视仪4和太阳能蓄电池9密封在钢化玻璃封闭系统7中；振动仪I的信号与无线传输模块2连接，无线传输模块2与开网络摄像机3和红外夜视仪4信号连接，无线传输模块2与接收主机5信号连接，接收主机5与图像分析处理系统6连接；钢化玻璃封闭系统7绑定在木粧固定系统8上；太阳能蓄电池9为振动仪1、网络摄像机3和红外夜视仪4供电。
[0020]所述的木粧固定系统8是由四根直径0.3m、埋深Im的木粧组成，钢化玻璃封闭系统7的四角分别绑在四根木粧上。
[0021]如2所示，密封有振动仪1、无线传输模块2、网络摄像机3、红外夜视仪4和太阳能蓄电池9的钢化玻璃封闭系统7通过木粧固定系统8设置在泥石流沟顶10。
[0022]本发明的工作过程和原理:
[0023]将在不同光线强度下，采用网络摄像机3与红外夜视仪4分别对泥石流沟道11进行拍照，存储泥石流沟道11的RGB代码；振动仪I时刻监测振动信号，根据振动频率与振动时间，当判断泥石流发生时，冲刷沟道一侧的钢化玻璃封闭系统7，保证视野清晰，并通过无线传输模块2打开网络摄像机3与红外夜视仪4，对泥石流沟道进行拍照或录像，得到的图像资料由无线传输模块2传输至接收主机5，图像分析处理系统6针对传回的泥石流沟道图像RGB代码与光线强度，选择网络摄像机3或红外夜视仪4的图像自动解译泥石流的轮廓，判断其发生规模。根据不同监测位置的泥石流龙头位置，解译泥石流的平均流速。
【主权项】
1.一种基于振动仪与成像设备实时监测预报泥石流的装置，其特征在于:包括有振动仪⑴、无线传输模块(2)、网络摄像机(3)、红外夜视仪⑷、可对泥石流图像进行解译的接收主机(5)、图像分析处理系统(6)、钢化玻璃封闭系统(7)、木粧固定系统(8)和太阳能蓄电池(9)，振动仪(I)、无线传输模块(2)、网络摄像机(3)、红外夜视仪(4)和太阳能蓄电池(9)密封在钢化玻璃封闭系统(7)中；振动仪(I)的信号与无线传输模块(2)连接，无线传输模块(2)与开网络摄像机(3)和红外夜视仪(4)信号连接，无线传输模块(2)与接收主机(5)信号连接，接收主机(5)与图像分析处理系统(6)连接；钢化玻璃封闭系统(7)绑定在木粧固定系统(8)上；太阳能蓄电池(9)为振动仪(I)、网络摄像机(3)和红外夜视仪(4)供电。2.根据权利要求1所述的一种基于振动仪与成像设备实时监测预报泥石流的装置，其特征在于:所述的木粧固定系统(8)是由四根直径0.3m、埋深Im的木粧组成，钢化玻璃封闭系统(7)的四角分别绑在四根木粧上。3.根据权利要求1所述的一种基于振动仪与成像设备实时监测预报泥石流的装置，其特征在于:所述的密封有振动仪(I)、无线传输模块(2)、网络摄像机(3)、红外夜视仪(4)和太阳能蓄电池(9)的钢化玻璃封闭系统(7)通过木粧固定系统(8)设置在泥石流沟顶(!O)。
【专利摘要】本发明公开了一种基于振动仪与成像设备实时监测预报泥石流的装置，包括有振动仪、无线传输模块、网络摄像机、红外夜视仪、接收主机、图像分析处理系统、钢化玻璃封闭系统、木桩固定系统和太阳能蓄电池，振动仪、无线传输模块、网络摄像机、红外夜视仪和太阳能蓄电池密封在钢化玻璃封闭系统中；振动仪的信号与无线传输模块连接，无线传输模块与开网络摄像机和红外夜视仪信号连接，无线传输模块与接收主机信号连接，接收主机与图像分析处理系统连接；钢化玻璃封闭系统绑定在木桩固定系统上；太阳能蓄电池为振动仪、网络摄像机和红外夜视仪供电。本发明能对泥石流振动信号的监测与判别；针对不同光线情况下泥石流图像，自动解译其发生规模与流速，实现对泥石流的预报。
【IPC分类】G08B21/10
【公开号】CN105225426
【申请号】CN201510752111
【发明人】张文, 陈剑平, 牛岑岑, 徐佩华, 苑晓青
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月9日