基于振動(dòng)儀與成像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)泥石流的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，特別涉及一種基于振動(dòng)儀與成像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)泥石流的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]泥石流是一種山區(qū)常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，攜帶的泥沙及大塊石極易對(duì)流經(jīng)處的人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。泥石流爆發(fā)突然、能量大、破壞能力巨大，對(duì)泥石流進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，及時(shí)了解泥石流的爆發(fā)時(shí)間及流速等動(dòng)力學(xué)參數(shù)是進(jìn)行泥石流防災(zāi)減災(zāi)的重要手段。
[0003]目前，泥石流的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)主要采用人工巡回監(jiān)測(cè)。而泥石流溝地形險(xiǎn)峻，巡回監(jiān)測(cè)具有極大的難度；而且，許多泥石流在深夜發(fā)生，巡回時(shí)間與巡回視野均受到極大限制。因此，研究一種新型的泥石流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，提前預(yù)知泥石流的發(fā)生，并解譯泥石流的發(fā)生規(guī)模與流動(dòng)速度，對(duì)減少泥石流的危害性具有極大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于振動(dòng)儀與成像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)泥石流的裝置。實(shí)現(xiàn)對(duì)泥石流振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)與判別；針對(duì)不同光線情況下泥石流圖像，自動(dòng)解譯其發(fā)生規(guī)模與流速，實(shí)現(xiàn)對(duì)泥石流的預(yù)報(bào)。
[0005]本發(fā)明包括有振動(dòng)儀、無(wú)線傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外夜視儀、可對(duì)泥石流圖像進(jìn)行解譯的接收主機(jī)、圖像分析處理系統(tǒng)、鋼化玻璃封閉系統(tǒng)、木粧固定系統(tǒng)和太陽(yáng)能蓄電池，振動(dòng)儀、無(wú)線傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外夜視儀和太陽(yáng)能蓄電池密封在鋼化玻璃封閉系統(tǒng)中；振動(dòng)儀的信號(hào)與無(wú)線傳輸模塊連接，無(wú)線傳輸模塊與開(kāi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和紅外夜視儀信號(hào)連接，無(wú)線傳輸模塊與接收主機(jī)信號(hào)連接，接收主機(jī)與圖像分析處理系統(tǒng)連接；鋼化玻璃封閉系統(tǒng)綁定在木粧固定系統(tǒng)上；太陽(yáng)能蓄電池為振動(dòng)儀、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和紅外夜視儀供電。
[0006]所述的木粧固定系統(tǒng)是由四根直徑0.3m、埋深I(lǐng)m的木粧組成，鋼化玻璃封閉系統(tǒng)的四角分別綁在四根木粧上。
[0007]所述密封有振動(dòng)儀、無(wú)線傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外夜視儀和太陽(yáng)能蓄電池的鋼化玻璃封閉系統(tǒng)通過(guò)木粧固定系統(tǒng)設(shè)置在泥石流溝頂。
[0008]本發(fā)明的工作過(guò)程和原理:
[0009]本發(fā)明采用振動(dòng)儀監(jiān)測(cè)所處位置的振動(dòng)信號(hào)，當(dāng)振動(dòng)信號(hào)的頻率與持續(xù)時(shí)間滿足事先人為設(shè)定參數(shù)時(shí)，通過(guò)無(wú)線傳輸模塊自動(dòng)打開(kāi)正對(duì)泥石流溝道的紅外夜視儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)系統(tǒng)，對(duì)泥石流溝內(nèi)進(jìn)行拍照。當(dāng)振動(dòng)信號(hào)消失后，自動(dòng)關(guān)閉紅外夜視儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。紅外夜視儀圖像主要用于分析光線灰暗的黑夜圖像，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)圖像主要用于分析光線較好的白晝圖像。
[0010]將泥石流發(fā)生前溝谷內(nèi)各點(diǎn)的RGB圖像代碼存儲(chǔ)至接收主機(jī)內(nèi)的圖像分析處理系統(tǒng)中。當(dāng)泥石流發(fā)生時(shí)，紅外夜視儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)自動(dòng)打開(kāi)并拍攝的溝內(nèi)泥石流圖像，其各點(diǎn)RGB代碼通過(guò)無(wú)線傳輸模塊傳輸至接收主機(jī)并存儲(chǔ)至圖像分析處理系統(tǒng)。對(duì)比兩RGB代碼矩陣可篩選泥石流是否發(fā)生、解譯泥石流流體的輪廓，并判斷其發(fā)生規(guī)模。
[0011]由于設(shè)有多個(gè)振動(dòng)儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外夜視儀，根據(jù)不同地點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的泥石流龍頭位置的時(shí)間差與距離，可計(jì)算泥石流的流速參數(shù)。
[0012]采用太陽(yáng)能蓄電池保證振動(dòng)儀、紅外夜視儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具有充足的電量，保證至少7天連續(xù)陰雨情況下，振動(dòng)儀連續(xù)工作；保證紅外夜視儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)連續(xù)工作2小時(shí)以上，維持監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)正常工作。
[0013]采用埋深lm，直徑0.3m的四根木粧將監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)固定。采用鋼化玻璃將監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)封閉，既可保證監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)儀器不受雨水的浸泡沖刷與石塊的偶爾沖擊，又可保證太陽(yáng)能蓄電池正常工作，紅外夜視儀與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)錄相或拍照工作不受影響。在臨近泥石流溝谷一側(cè)的鋼化玻璃外側(cè)安裝有自動(dòng)水沖系統(tǒng)，在打開(kāi)成像設(shè)備開(kāi)關(guān)后，自動(dòng)沖刷鋼化玻璃，保證成像設(shè)備的視野清晰與成像質(zhì)量。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0015]本發(fā)明可自動(dòng)甄別泥石流的發(fā)生與否，根據(jù)泥石流的振動(dòng)頻率與振動(dòng)時(shí)間，自動(dòng)打開(kāi)成像設(shè)備對(duì)泥石流溝進(jìn)行拍照或錄像。得到的圖像代碼可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動(dòng)傳輸至室內(nèi)進(jìn)行解譯。自動(dòng)判別泥石流的輪廓、發(fā)生規(guī)模、流速等重要參數(shù)，實(shí)現(xiàn)泥石流的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)的目的。采用本監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)無(wú)須人力巡邏查詢，大大節(jié)省了人力，保證了工作人員的安全。同時(shí)采用紅外夜視儀與網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)泥石流參數(shù)進(jìn)行判別，避免了由于光線強(qiáng)度導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)失效。此外，由于采用太陽(yáng)能蓄電池與鋼化玻璃封閉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的連續(xù)工作與安全性能。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的安裝示意圖。
[0018]其中:1-振動(dòng)儀，2-無(wú)線傳輸模塊，3-網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，4-紅外夜視儀，5-接收主機(jī)，6-圖像分析處理系統(tǒng)，7-鋼化玻璃封閉系統(tǒng)，8-木粧固定系統(tǒng)，9-太陽(yáng)能蓄電池，10-泥石流溝頂，11-泥石流溝道。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參加圖1和圖2所示，本發(fā)明包括有振動(dòng)儀1、無(wú)線傳輸模塊2、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3、紅外夜視儀4、可對(duì)泥石流圖像進(jìn)行解譯的接收主機(jī)5、圖像分析處理系統(tǒng)6、鋼化玻璃封閉系統(tǒng)7、木粧固定系統(tǒng)8和太陽(yáng)能蓄電池9，振動(dòng)儀1、無(wú)線傳輸模塊2、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3、紅外夜視儀4和太陽(yáng)能蓄電池9密封在鋼化玻璃封閉系統(tǒng)7中；振動(dòng)儀I的信號(hào)與無(wú)線傳輸模塊2連接，無(wú)線傳輸模塊2與開(kāi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3和紅外夜視儀4信號(hào)連接，無(wú)線傳輸模塊2與接收主機(jī)5信號(hào)連接，接收主機(jī)5與圖像分析處理系統(tǒng)6連接；鋼化玻璃封閉系統(tǒng)7綁定在木粧固定系統(tǒng)8上；太陽(yáng)能蓄電池9為振動(dòng)儀1、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3和紅外夜視儀4供電。
[0020]所述的木粧固定系統(tǒng)8是由四根直徑0.3m、埋深I(lǐng)m的木粧組成，鋼化玻璃封閉系統(tǒng)7的四角分別綁在四根木粧上。
[0021]如2所示，密封有振動(dòng)儀1、無(wú)線傳輸模塊2、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3、紅外夜視儀4和太陽(yáng)能蓄電池9的鋼化玻璃封閉系統(tǒng)7通過(guò)木粧固定系統(tǒng)8設(shè)置在泥石流溝頂10。
[0022]本發(fā)明的工作過(guò)程和原理:
[0023]將在不同光線強(qiáng)度下，采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3與紅外夜視儀4分別對(duì)泥石流溝道11進(jìn)行拍照，存儲(chǔ)泥石流溝道11的RGB代碼；振動(dòng)儀I時(shí)刻監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)，根據(jù)振動(dòng)頻率與振動(dòng)時(shí)間，當(dāng)判斷泥石流發(fā)生時(shí)，沖刷溝道一側(cè)的鋼化玻璃封閉系統(tǒng)7，保證視野清晰，并通過(guò)無(wú)線傳輸模塊2打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3與紅外夜視儀4，對(duì)泥石流溝道進(jìn)行拍照或錄像，得到的圖像資料由無(wú)線傳輸模塊2傳輸至接收主機(jī)5，圖像分析處理系統(tǒng)6針對(duì)傳回的泥石流溝道圖像RGB代碼與光線強(qiáng)度，選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3或紅外夜視儀4的圖像自動(dòng)解譯泥石流的輪廓，判斷其發(fā)生規(guī)模。根據(jù)不同監(jiān)測(cè)位置的泥石流龍頭位置，解譯泥石流的平均流速。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于振動(dòng)儀與成像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)泥石流的裝置，其特征在于:包括有振動(dòng)儀⑴、無(wú)線傳輸模塊(2)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(3)、紅外夜視儀⑷、可對(duì)泥石流圖像進(jìn)行解譯的接收主機(jī)(5)、圖像分析處理系統(tǒng)(6)、鋼化玻璃封閉系統(tǒng)(7)、木粧固定系統(tǒng)(8)和太陽(yáng)能蓄電池(9)，振動(dòng)儀(I)、無(wú)線傳輸模塊(2)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(3)、紅外夜視儀(4)和太陽(yáng)能蓄電池(9)密封在鋼化玻璃封閉系統(tǒng)(7)中；振動(dòng)儀(I)的信號(hào)與無(wú)線傳輸模塊(2)連接，無(wú)線傳輸模塊(2)與開(kāi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(3)和紅外夜視儀(4)信號(hào)連接，無(wú)線傳輸模塊(2)與接收主機(jī)(5)信號(hào)連接，接收主機(jī)(5)與圖像分析處理系統(tǒng)(6)連接；鋼化玻璃封閉系統(tǒng)(7)綁定在木粧固定系統(tǒng)(8)上；太陽(yáng)能蓄電池(9)為振動(dòng)儀(I)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(3)和紅外夜視儀(4)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于振動(dòng)儀與成像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)泥石流的裝置，其特征在于:所述的木粧固定系統(tǒng)(8)是由四根直徑0.3m、埋深I(lǐng)m的木粧組成，鋼化玻璃封閉系統(tǒng)(7)的四角分別綁在四根木粧上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于振動(dòng)儀與成像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)泥石流的裝置，其特征在于:所述的密封有振動(dòng)儀(I)、無(wú)線傳輸模塊(2)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(3)、紅外夜視儀(4)和太陽(yáng)能蓄電池(9)的鋼化玻璃封閉系統(tǒng)(7)通過(guò)木粧固定系統(tǒng)(8)設(shè)置在泥石流溝頂(!O)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于振動(dòng)儀與成像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)泥石流的裝置，包括有振動(dòng)儀、無(wú)線傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外夜視儀、接收主機(jī)、圖像分析處理系統(tǒng)、鋼化玻璃封閉系統(tǒng)、木樁固定系統(tǒng)和太陽(yáng)能蓄電池，振動(dòng)儀、無(wú)線傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、紅外夜視儀和太陽(yáng)能蓄電池密封在鋼化玻璃封閉系統(tǒng)中；振動(dòng)儀的信號(hào)與無(wú)線傳輸模塊連接，無(wú)線傳輸模塊與開(kāi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和紅外夜視儀信號(hào)連接，無(wú)線傳輸模塊與接收主機(jī)信號(hào)連接，接收主機(jī)與圖像分析處理系統(tǒng)連接；鋼化玻璃封閉系統(tǒng)綁定在木樁固定系統(tǒng)上；太陽(yáng)能蓄電池為振動(dòng)儀、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和紅外夜視儀供電。本發(fā)明能對(duì)泥石流振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)與判別；針對(duì)不同光線情況下泥石流圖像，自動(dòng)解譯其發(fā)生規(guī)模與流速，實(shí)現(xiàn)對(duì)泥石流的預(yù)報(bào)。
【IPC分類】G08B21/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105225426
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510752111
【發(fā)明人】張文, 陳劍平, 牛岑岑, 徐佩華, 苑曉青
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日