一种互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统技术方案

本发明专利技术涉及一种互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统，包括应急遥控指挥装置用于，向多个无人机以及多个远程控制机器人发送调查指令或监测指令；无人机用于，在仿地飞行过程中对突发地质灾害区域进行航拍，得到航拍图像；通过Mesh无线通信网络将航拍图像发送至应急遥控指挥装置；远程控制机器人用于，在突发地质灾害区域的移动过程中，对突发地质灾害区域进行地面图像采集以及激光测距，对突发地质灾害区域的岩石和/或土壤进行采样以及对突发地质灾害区域的孤石进行破碎。本发明专利技术能够快速调查突发地质灾害，通过远程操控手段，使远程控制机器人与无人机协同作业，避免地质人员涉险调查，提高突发地质灾害应急调查与监测的安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统


[0001]本专利技术涉及地质灾害防治
，具体涉及一种互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统。

技术介绍

[0002]近年来，受全球气候变化、人类工程活动及频繁强震影响，地质灾害问题愈加突出。地质灾害的发生，不仅直接造成人员伤亡与财产损失，同时也能引发严重的社会和公共安全问题。针对突发地质灾害，若及时开展有针对性的应急调查和应急处置措施，阻止和避免次生灾害的发生，对地质灾害防治意义重大。突发地质灾害应急调查和应急处理现今已逐渐成为重要的地质灾害主动防灾手段。加强重点时段、重点地区山洪地质灾害防治，对重点突发性地质灾害隐患实施监测预警和综合治理示范。
[0003]现有技术中，突发地质灾害应急调查和监测仍然以人工调查和地面调查为主，存在时间长、强度大、无法直观准确提供有效的基础信息等缺点。此外，采用人工调查法进行突发性地质灾害调查时，潜在的地质灾害风险会对调查人员的人身安全造成一定程度的威胁。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中，突发地质灾害应急调查和监测仍然以人工调查和地面调查为主，存在时间长、强度大、无法直观准确提供有效的基础信息等技术问题，本专利技术提供一种互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统，包括应急遥控指挥装置、多个无人机以及多个远程控制机器人；
[0007]所述应急遥控指挥装置用于，通过Mesh无线通信网络向多个所述无人机以及多个所述远程控制机器人发送调查指令或监测指令；
[0008]所述无人机用于，在收到所述调查指令或所述监测指令后，对突发地质灾害区域进行仿地飞行，并在仿地飞行过程中对突发地质灾害区域进行航拍，得到航拍图像,且通过所述Mesh无线通信网络将所述航拍图像发送至所述应急遥控指挥装置；
[0009]所述远程控制机器人用于，在收到所述调查指令或所述监测指令后，在突发地质灾害区域中移动,并在移动过程中，对突发地质灾害区域进行地面图像采集以及激光测距，对应得到突发地质灾害区域的地面图像数据以及突发地质灾害区域中两个预设位置点之间的距离值,且将所述地面图像数据以及所述距离值通过所述Mesh无线通信网络传输至所述应急遥控指挥装置；
[0010]所述远程控制机器人还用于，在突发地质灾害区域的移动过程中，对突发地质灾害区域的岩石和/或土壤进行采样以及对突发地质灾害区域的孤石进行破碎。
[0011]本专利技术的有益效果是：通过利用无人机以及远程控制机器人同时对突发地质灾害
应急调查与监测预警，能够通过无人机航拍获取航拍图像，通过远程控制机器人进入突发地质灾害区域进行详细的探测，并通过Mesh无线通信方式进行互馈式通信，能够收集到更加详细的突发地质灾害区域的信息；同时，本专利技术通过联合远程控制机器人和无人机开展突发地质灾害险情现场调查、采样、临灾监测、险情信息传输工作，并为有关管理部门处置地质灾害险情提供应急遥控指挥装置，为突发地质灾害快速调查，地质灾害防治科学决策提供可靠的技术支持。本专利技术能够快速调查突发地质灾害，并通过Mesh无线通信网络远程操控手段，使机器人、无人机可以协同作业，开展应急调查和监测预警工作。在不降低调查效率和处置效率的基础上，避免地质人员涉险调查，造成不必要的人员伤亡。
[0012]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0013]进一步，每个所述无人机以及每个所述远程控制机器人上均设置有用于搭建所述Mesh无线通信网络的Mesh无线路由器。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是，各Mesh无线路由器均作为一个网络节点，组成Mesh无线通信网络，无线通信网络提供多跳无线Internet连接，所有Mesh无线路由器提供的Mesh无线通信网络IP地址相同。当单一网络节点可用率下降时，信息自动转为通过另一网络节点传递。无线通信网络中各节点均可传递、接受、转发信息。
[0015]进一步，每个所述Mesh无线路由器均作为一个网络节点，构成所述Mesh无线通信网络的通信网络，所述应急遥控指挥装置与多个所述Mesh无线路由器通过互联网或卫星链路进行通信。
[0016]进一步，所述远程控制机器人包括机体，所述机体上设置有变焦摄像头、自动激光测距仪、机器人蓄电池以及两个机械腿；
[0017]两个所述机械腿用于，让所述远程控制机器人在突发地质灾害区域中移动；
[0018]所述自动激光测距仪用于，对突发地质灾害区域进行激光测距，得到突发地质灾害区域中两个预设位置点之间的距离值；
[0019]所述变焦摄像头用于，对突发地质灾害区域进行地面图像采集，得到突发地质灾害区域的地面图像数据；
[0020]所述机器人蓄电池用于为所述变焦摄像头、所述自动激光测距仪以及两个所述机械腿提供电能。
[0021]进一步，所述机体上还设置有野外工具箱以及两个机械臂，每个所述机械臂上均设置有机械手；所述野外工具箱内设置有手持钻机、取芯钻头、牙轮钻头、液压劈裂棒、土压力盒以及试样保存盒；
[0022]所述土压力盒用于，在两个所述机械手的操控下，安装于突发地质灾害区域中预设位置后，对突发地质灾害区域进行土压力监测，得到突发地质灾害区域中所述预设位置的土压力监测数据；其中，所述土压力监测数据通过所述土压力盒上的连接线传输至外部监测仪器，所述外部监测仪器通过计算机以及所述Mesh无线通信网络将所述土压力监测数据传输至所述应急遥控指挥装置；
[0023]所述手持钻机用于，在两个所述机械手的操控下，安装所述取芯钻头后，对突发地质灾害区域的岩石和/或土壤进行采样，得到岩石样品和/或土壤样品；
[0024]试样保存盒用于，在两个所述机械手的操控下，存放所述岩石样品和/或土壤样品；
[0025]所述手持钻机还用于，在两个所述机械手的操控下，安装所述牙轮钻头后，对突发地质灾害区域的孤石进行钻孔；
[0026]所述液压劈裂棒用于，在两个所述机械手的操控下，对已经钻孔的所述孤石进行破碎；
[0027]所述机器人蓄电池还用于，为所述手持钻机、所述液压劈裂棒以及两个所述机械手提供电能。
[0028]进一步，所述野外工具箱内还设置有工具铲；
[0029]所述工具铲用于，在两个所述机械手的操控下，对突发地质灾害区域的挖掘沟槽。
[0030]进一步，所述应急遥控指挥装置搭载有控制操作系统；
[0031]所述控制操作系统用于，通过Mesh无线通信网络向多个所述无人机以及多个所述远程控制机器人发送所述调查指令或所述监测指令；
[0032]所述应急遥控指挥装置上设置有显示屏以及音频设备；
[0033]所述控制操作系统还用于，通过对比不同时段的所述航拍图像，识别突发地质灾害区域中不同时段内灾害体变形量，并在所述航拍图像中标注出灾害体变形量超过预警值的位置，并将灾害体变形量超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统，其特征在于：包括应急遥控指挥装置(5)、多个无人机(2)以及多个远程控制机器人(3)；所述应急遥控指挥装置(5)用于，通过Mesh无线通信网络(1)向多个所述无人机(2)以及多个所述远程控制机器人(3)发送调查指令或监测指令；所述无人机(2)用于，在收到所述调查指令或所述监测指令后，对突发地质灾害区域进行仿地飞行，并在仿地飞行过程中对突发地质灾害区域进行航拍，得到航拍图像,且通过所述Mesh无线通信网络(1)将所述航拍图像发送至所述应急遥控指挥装置(5)；所述远程控制机器人(3)用于，在收到所述调查指令或所述监测指令后，在突发地质灾害区域中移动,并在移动过程中，对突发地质灾害区域进行地面图像采集以及激光测距，对应得到突发地质灾害区域的地面图像数据以及突发地质灾害区域中两个预设位置点之间的距离值,且将所述地面图像数据以及所述距离值通过所述Mesh无线通信网络(1)传输至所述应急遥控指挥装置(5)；所述远程控制机器人(3)还用于，在突发地质灾害区域的移动过程中，对突发地质灾害区域的岩石和/或土壤进行采样以及对突发地质灾害区域的孤石进行破碎。2.根据权利要求1所述的互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统，其特征在于：每个所述无人机(2)以及每个所述远程控制机器人(3)上均设置有用于搭建所述Mesh无线通信网络(1)的Mesh无线路由器。3.根据权利要求2所述的互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统，其特征在于：每个所述Mesh无线路由器均作为一个网络节点，构成所述Mesh无线通信网络(1)的通信网络，所述应急遥控指挥装置(5)与多个所述Mesh无线路由器通过互联网或卫星链路进行通信。4.根据权利要求1所述的互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统，其特征在于：所述远程控制机器人(3)包括机体，所述机体上设置有变焦摄像头(35)、自动激光测距仪(36)、机器人蓄电池(34)以及两个机械腿(32)；两个所述机械腿(32)用于，让所述远程控制机器人(3)在突发地质灾害区域中移动；所述自动激光测距仪(36)用于，对突发地质灾害区域进行激光测距，得到突发地质灾害区域中两个预设位置点之间的距离值；所述变焦摄像头(35)用于，对突发地质灾害区域进行地面图像采集，得到突发地质灾害区域的地面图像数据；所述机器人蓄电池(34)用于为所述变焦摄像头(35)、所述自动激光测距仪(36)以及两个所述机械腿(32)提供电能。5.根据权利要求4所述的互馈式突发地质灾害应急调查与监测预警系统，其特征在于：所述机体上还设置有野...

【专利技术属性】
技术研发人员：代贞伟，周盛涛，张安乐，付小林，叶润青，程什，
申请(专利权)人：中国地质调查局武汉地质调查中心中南地质科技创新中心，
类型：发明
国别省市：