【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质灾害防治的，特别是涉及一种地质灾害防治设备。
技术介绍
1、地质灾害防治包括灾害发生前的预防和灾害发生后的治理，灾害发生前的地质灾害防治工作主要有通过监测手段预警地质灾害，对小范围浅层的高危地质区进行灌注水泥、安装锚杆修建护坡等手段进行加固，达到提前疏散人员和减轻地质灾害发生的目的；在地质灾害发生后，需要及时有效的组织力量对灾区人员进行救援和灾区重建等工作。
2、在地震或其他大范围的地质灾害中，电力、交通和通讯都会受到极大破坏甚至中断，给救援和治理带来极大的不便，其中通讯的破坏造成各地失联，不能及时了解灾害情况，不能统一指挥调度救援力量，给地质灾害的防治造成极大阻力，现有技术中有多种应急通讯手段，例如使用无人机中继通讯，卫星通讯和应急基站等，但是这些应急通讯手段还存在滞空时间短，卫星通讯设备不普及和信号覆盖范围小等问题。
3、现有技术中无人飞艇已经广泛应用到气象探测、高空科学和中继通讯等领域，例如申请号“cn202211056763.9”提出的一种平流层无人飞艇的can总线通讯中继系统中用到的无人飞艇，无人飞艇滞空时间长，能够实现稳态升降和巡航，例如申请号“cn201910668742.4”平流层飞艇及其稳态升降和巡航方法中提出的平流层飞艇。因此将无人飞艇用于地质灾害防治中的应急通讯具有实际意义，而且经过改进后无人飞艇也可用于在高空抛射申请号“cn202210943722.5”提出的一种用于地质灾害监测的航空伞投式gnss定位终端，同时无人飞艇的系泊平台可以作为地质灾害的地质监测站，实现
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种能够进行灾前监测预警和灾后应急通讯保障，实用性高的地质灾害防治设备。
2、本专利技术的一种地质灾害防治设备，包括设备箱、箱盖和飞艇，设备箱的内部设置有腔室，设备箱的上端面设置有释放口，箱盖铰接在设备箱上，箱盖将设备箱的释放口封闭，飞艇放气折叠后收纳在设备箱的腔室中；还包括土壤湿度检测仪、吊舱、天线、伞投式gnss定位终端、地动监测机构、控制机构和系泊组件，设备箱锚固在地面上，土壤湿度检测仪、地动监测机构、控制机构安装在设备箱的腔室中，土壤湿度检测仪和地动机构的探头均伸入地下土层中，控制机构对飞艇充气、充电和锁定，吊舱安装在飞艇的下部，飞艇上安装有天线，吊舱中设置有天线的供电单元和控制单元，多个伞投式gnss定位终端装载在吊舱上，吊舱上设置有多个伞投式gnss定位终端的抛投组件，吊舱设置有与控制机构匹配的充气口、充电口和锁扣，飞艇升空后吊舱和设备箱之间通过系泊组件连接；将多个设备布置在地震带等地震高发区，以便形成应急通讯网络，在平常时候，飞艇放气折叠后收纳在设备箱中，并通过控制机构的将吊舱锁定，控制机构的充气口和充电口与吊舱连接，箱盖盖扣在设备箱的释放口上，将设备箱封闭，为设备箱中的装置提供保护，土壤湿度检测仪检测土层中的含水量，当含水量达到设定值后，通过控制机构向上级监控单位发出地质灾害预警，地动机构检测土层的移动，当检测到土层移动时，通过控制机构向上级监控单位发地质灾害预警，当地质灾害发生时，控制机构接收到地震或其他大范围的地质灾害的通知，或上级监控单位发来的命令后，控制机构向飞艇充气，飞艇充气膨胀展开漂浮起来，并将箱盖顶开，控制机构将吊舱解锁释放，飞艇携带吊舱升高至通讯塔高度，设备箱和吊舱之间的系泊组件避免飞艇随风飞离指定区域，吊舱中的电源对天线的控制单元和天线供电，实现应急通讯组网，信号覆盖范围大，为及时了解灾害情况，统一指挥调度救援力量提供应急通讯保障，吊舱中的抛投组件将多个伞投式gnss定位终端抛出，多个伞投式gnss定位终端在降落伞的减速作用下落散布到地面进行gnss定位，方便对余震和次生灾害进行长期监测、快速调查与应急预警，能够实现灾前监测预警和灾后应急通讯保障，实用性高。
3、优选的，还包括锚定管和多个支盘，锚定管的上端与设备箱的底部连接，锚定管的下端伸入土层中，锚定管的外壁上设置有多个凸起的支盘，设备箱通过锚定管和多个支盘锚固在地面上；安装在设备箱时，在地面钻孔，将锚定管的下部伸入钻孔后，将钻孔回填，将设备箱与锚定管的顶端紧固连接，多个支盘增大锚定管与土层的接触体积，提高锚固效果，使得设备箱在地质灾害发生时保持一定的稳定性。
4、优选的，系泊组件包括伸缩杆、卷收器和拉索，锚定管设置为钢管，伸缩杆收纳在锚定管中，吊舱上安装有卷收器，拉索的上端卷收在卷收器中，拉索的下端与伸缩杆的顶端连接，设置伸缩杆伸长后高于设备箱附近的建筑和树木；飞艇充气升高时，首先将伸缩杆从锚定管中抽出并拉长，之后卷收器释放拉索，使得飞艇的高度升高至通讯塔的高度，伸缩杆伸长后高于附近建筑和树木，能够避免拉索缠绕在建筑和树木上，从而保证系泊的可靠性和飞艇的升空高度。
5、优选的，控制机构包括主控箱、锁座、充电座和通讯模块，主控箱中设置有氦气瓶、电源、控制电路板和拉索电机，锁座上设置有快速释放锁，锁座的快速释放锁与主控箱的拉索电机通过拉索连接，充电座上设置有充气嘴，充气嘴与主控箱的氦气瓶连接，充电座上设置有磁吸的充电接头，充电接头与电路板连接，通讯模块中设置有通讯模块，通讯模块用于与上级监控单位通讯；锁座的快速释放锁可选用汽车后备箱锁，吊舱上设置有与汽车后备箱锁配套的锁扣，释放吊舱时，主控箱中的拉索电机拉动拉索即可将汽车后备箱锁打开，技术成熟可靠释放速度快，通讯模块将土壤湿度检测仪和地动机构监测到的数据发送给上级监测单位，同时接收上级单位的命令，充电座上的磁吸充电接头方便释放吊舱时，主控箱中的氦气瓶通过充电座的充气嘴向飞艇充气，无需人工操作实现远程控制。
6、优选的，地动机构包括探杆、球头轴承、多个可变电阻和围壳，探杆的中部通过球头轴承与设备箱的底部连接，探杆的下端伸入到土层中，探杆的上端伸入到设备箱的腔室中，围壳将探杆的上端围住，多个可变电阻分别安装在围壳的四侧内壁上，多个可变电阻的接触臂分别与探杆的上端外壁的多个侧面接触；平常时候探杆保持竖直不动，多个可变电阻中通过的电流不会发生变化，在地质灾害发生时，土层的移动带动探杆的下端摇动，在球头轴承的作用下探杆的上端反向摇动，探杆推动多个可变电阻的接触臂摆动，使可变电阻的电阻发生变化，进而时多个可变电阻中通过的电流发生变化，通过检测多个可变电阻的电流变化情况可判断土层移动的程度和方向，实现对地质灾害的预警，结构简单。
7、优选的，伞投式gnss定位终端的抛投组件包括多个抛射管和多个气缸，吊舱上水平安装在多个抛射管，多个抛射管的底部均设置有气缸，多个气缸均与飞艇的高压气囊通过气管连接，所述的气管上均设置有电磁阀，多个伞投式gnss定位终端分别装填在多个抛射管中，多个伞投式gnss定位终端分别与多个气缸接触；飞艇升高到最高处后，电磁阀间隔一段时间依次打开，飞艇的高压气囊中气体通过气管输入到气缸中，气缸快速伸长将伞投式gnss定位终端弹出抛射管，在反冲的作用下伞投式gnss定位终端弹出时飞艇和吊本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地质灾害防治设备，包括设备箱(1)、箱盖(2)和飞艇(3)，设备箱(1)的内部设置有腔室，设备箱(1)的上端面设置有释放口，箱盖(2)铰接在设备箱(1)上，箱盖(2)将设备箱(1)的释放口封闭，飞艇(3)放气折叠后收纳在设备箱(1)的腔室中；其特征在于，还包括土壤湿度检测仪(4)、吊舱(5)、天线(6)、伞投式GNSS定位终端(7)、地动监测机构、控制机构和系泊组件，设备箱(1)锚固在地面上，土壤湿度检测仪(4)、地动监测机构、控制机构安装在设备箱(1)的腔室中，土壤湿度检测仪(4)和地动机构的探头均伸入地下土层中，控制机构对飞艇(3)充气、充电和锁定，吊舱(5)安装在飞艇(3)的下部，飞艇(3)上安装有天线(6)，吊舱(5)中设置有天线(6)的供电单元和控制单元，多个伞投式GNSS定位终端(7)装载在吊舱(5)上，吊舱(5)上设置有多个伞投式GNSS定位终端(7)的抛投组件，吊舱(5)设置有与控制机构匹配的充气口、充电口和锁扣，飞艇(3)升空后吊舱(5)和设备箱(1)之间通过系泊组件连接。
2.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，还包括锚定管
3.如权利要求2所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，系泊组件包括伸缩杆(10)、卷收器(11)和拉索(12)，锚定管(8)设置为钢管，伸缩杆(10)收纳在锚定管(8)中，吊舱(5)上安装有卷收器(11)，拉索(12)的上端卷收在卷收器(11)中，拉索(12)的下端与伸缩杆(10)的顶端连接，设置伸缩杆(10)伸长后高于设备箱(1)附近的建筑和树木。
4.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，控制机构包括主控箱(13)、锁座(14)、充电座(15)和通讯模块(16)，主控箱(13)中设置有氦气瓶、电源、控制电路板和拉索电机，锁座(14)上设置有快速释放锁，锁座(14)的快速释放锁与主控箱(13)的拉索电机通过拉索连接，充电座(15)上设置有充气嘴，充气嘴与主控箱(13)的氦气瓶连接，充电座(15)上设置有磁吸的充电接头，充电接头与电路板连接，通讯模块(16)中设置有通讯模块，通讯模块用于与上级监控单位通讯。
5.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，地动机构包括探杆(17)、球头轴承(18)、多个可变电阻(19)和围壳(20)，探杆(17)的中部通过球头轴承(18)与设备箱(1)的底部连接，探杆(17)的下端伸入到土层中，探杆(17)的上端伸入到设备箱(1)的腔室中，围壳(20)将探杆(17)的上端围住，多个可变电阻(19)分别安装在围壳(20)的四侧内壁上，多个可变电阻(19)的接触臂分别与探杆(17)的上端外壁的多个侧面接触。
6.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，伞投式GNSS定位终端(7)的抛投组件包括多个抛射管(21)和多个气缸(22)，吊舱(5)上水平安装在多个抛射管(21)，多个抛射管(21)的底部均设置有气缸(22)，多个气缸(22)均与飞艇(3)的高压气囊通过气管连接，所述的气管上均设置有电磁阀，多个伞投式GNSS定位终端(7)分别装填在多个抛射管(21)中，多个伞投式GNSS定位终端(7)分别与多个气缸(22)接触。
7.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，还包括柔性太阳能板(23)，飞艇(3)的外表面覆盖有柔性太阳能板(23)，吊舱(5)中设置有与柔性太阳能板(23)配套的电气元件。
8.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，还包括托架(24)，托架(24)安装在设备箱(1)的下端面，托架(24)将设备箱(1)支撑脱离地面。
...【技术特征摘要】
1.一种地质灾害防治设备，包括设备箱(1)、箱盖(2)和飞艇(3)，设备箱(1)的内部设置有腔室，设备箱(1)的上端面设置有释放口，箱盖(2)铰接在设备箱(1)上，箱盖(2)将设备箱(1)的释放口封闭，飞艇(3)放气折叠后收纳在设备箱(1)的腔室中；其特征在于，还包括土壤湿度检测仪(4)、吊舱(5)、天线(6)、伞投式gnss定位终端(7)、地动监测机构、控制机构和系泊组件，设备箱(1)锚固在地面上，土壤湿度检测仪(4)、地动监测机构、控制机构安装在设备箱(1)的腔室中，土壤湿度检测仪(4)和地动机构的探头均伸入地下土层中，控制机构对飞艇(3)充气、充电和锁定，吊舱(5)安装在飞艇(3)的下部，飞艇(3)上安装有天线(6)，吊舱(5)中设置有天线(6)的供电单元和控制单元，多个伞投式gnss定位终端(7)装载在吊舱(5)上，吊舱(5)上设置有多个伞投式gnss定位终端(7)的抛投组件，吊舱(5)设置有与控制机构匹配的充气口、充电口和锁扣，飞艇(3)升空后吊舱(5)和设备箱(1)之间通过系泊组件连接。
2.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，还包括锚定管(8)和多个支盘(9)，锚定管(8)的上端与设备箱(1)的底部连接，锚定管(8)的下端伸入土层中，锚定管(8)的外壁上设置有多个凸起的支盘(9)，设备箱(1)通过锚定管(8)和多个支盘(9)锚固在地面上。
3.如权利要求2所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，系泊组件包括伸缩杆(10)、卷收器(11)和拉索(12)，锚定管(8)设置为钢管，伸缩杆(10)收纳在锚定管(8)中，吊舱(5)上安装有卷收器(11)，拉索(12)的上端卷收在卷收器(11)中，拉索(12)的下端与伸缩杆(10)的顶端连接，设置伸缩杆(10)伸长后高于设备箱(1)附近的建筑和树木。
4.如权利要求1所述的一种地质灾害防治设备，其特征在于，控制机构包括主控箱(13)、锁...
【专利技术属性】
技术研发人员：司环，
申请(专利权)人：浙江科鼎岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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