CN111932835A - 一种自然灾害应急监测预警系统 - Google Patents

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王慰
付文韬
齐方忠
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Abstract

本发明属于自然灾害监测领域，具体公开了一种自然灾害应急监测预警系统，包括底座、监测机构与警示机构，所述底座装设于外部自然环境的安装平面处，底座顶端面两侧分别垂直固装有第一支撑架与第二支撑架；所述监测机构、警示机构分别专设于第一支撑架与第二支撑架上，监测机构包括横架、安装板、升降结构与监测组件，横架横向连接于第一支撑架端部，横架上端面固连有滑轨；所述升降结构包括升降杆、电动绕线轮、限位块以及两滑块，限位块连接于滑轨端部两侧，两滑块滑接于滑轨两侧端且其与限位块之间连接有弹簧。本发明的升降结构可带动安装板向上或向下运动，方便了对监测设备进行日常维护。

Description

一种自然灾害应急监测预警系统
技术领域
本发明涉及自然灾害监测领域，具体为一种自然灾害应急监测预警系统。
背景技术
地球上的自然变异，包括人类活动诱发的自然变异，自然灾害孕育于由大气圈、岩石圈、水圈、生物圈共同组成的地球表面环境中。无时无地不在发生，当这种变异给人类社会带来危害时，即构成自然灾害。因为它给人类的生产和生活带来了不同程度的损害，包括以劳动为媒介的人与自然之间，以及与之相关的人与人之间的关系。灾害都是消极的或破坏的作用。自然灾害是指给人类生存带来危害或损害人类生活环境的自然现象，包括干旱、高温、低温、寒潮、洪涝、山洪、台风、龙卷风、火焰龙卷风、冰雹、风雹、霜冻、暴雨、暴雪。
而自然灾害监测应急是灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案，现有的自然灾害监测系统一般结构较为简单，如专利号为CN208077370U的实用新型专利中就公开了一种基于卫星遥感图像的自然灾害风险监测装置，其结构包括信号天线、天线底座、量雨器支架、量雨器、多功能支架、风速测量仪、风向测量仪、监控摄像头、光伏电池板、主支撑杆、电控箱、电控箱门、固定孔，信号天线下表面与天线底座相连接；而且自然灾害监测系统不具有警示功能，即自然环境中动物会靠近装置进而对装置造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自然灾害应急监测预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自然灾害应急监测预警系统，包括底座、监测机构与警示机构，所述底座装设于外部自然环境的安装平面处，底座顶端面两侧分别垂直固装有第一支撑架与第二支撑架；所述监测机构、警示机构分别专设于第一支撑架与第二支撑架上，监测机构包括横架、安装板、升降结构与监测组件，横架横向连接于第一支撑架端部，横架上端面固连有滑轨；所述升降结构包括升降杆、电动绕线轮、限位块以及两滑块，限位块连接于滑轨端部两侧，两滑块滑接于滑轨两侧端且其与限位块之间连接有弹簧；所述升降杆呈交错的X形状，升降杆中部设有销轴，升降杆顶部及底部两端分别与两滑块以及安装板下端部活动连接。
优选的，安装板、横架之间连接有弹簧，安装板上端部装设有监测组件，且监测组件包括风速风向测定仪、温湿度监测仪、量雨器，以及对风速风向测定仪、温湿度监测仪、量雨器测定的数据进行汇总处理的主机，且主机通过无线通讯连接监测服务器。
优选的，滑轨中部设有电动绕线轮，两滑块靠近电动绕线轮的端部均通过拉绳传动连接电动绕线轮。
优选的，升降结构通过电动绕线轮带动拉绳传动两滑块，使两滑块沿滑轨移动，滑块带动其端部的X形升降杆发生运转，X形升降杆带动安装板向上或向下运动，方便了对监测设备进行日常维护，即利用升降结构使安装板下降，方便对安装板上的监测组件进行日常维护，提高使用可靠性。
优选的，警示机构包括框架、警示牌、声响警示组件与驱动组件，框架固装于第二支撑架顶端部，框架内侧通过转轴活动连接有支杆，且支杆底侧端通过弹簧连接框架侧壁，支杆顶端固装警示牌。
优选的，声响警示组件装设于第二支撑架底侧端，声响警示组件包括支座、摆动杆、铜锣与转动块，支座固定于第二支撑架底侧端，支座上固装有铜锣与转动块；所述摆动杆横向设置且其中部与转动块活动连接，摆动杆靠近铜锣的端部连接有敲击块，摆动杆与支座间连接有弹簧。
优选的，驱动组件用于驱动警示牌以及摆动杆摆动，驱动组件包括电机、凸轮与转辊，电机通过机座固装于底座上，电机输出端连接有转动杆，且转动杆端部连接有转辊；所述转辊上分布有多个拨杆，拨杆在转辊运转时拨动摆动杆。
优选的，凸轮通过转轴转动安装于横架端部，凸轮轴端通过皮带联动转动杆，凸轮端部接触有接触块，且接触块端部连接有滑杆，滑杆上套设有弹簧，滑杆端部穿过框架并连接有抵压轮，且抵压轮端部抵触支杆。
优选的，驱动组件通过电机带动转辊运转，而凸轮与转辊联动，其随之运转，凸轮会间歇性抵触接触块，使接触块端部的滑杆移动，由于滑杆穿过框架并连接有抵压轮，因此在滑杆移动时会带动抵压轮抵压支杆，使支杆带动警示牌摆动，提高了警示牌的警示效果，利用警示牌来达到警示的目的，避免外部人员靠近监测装置进而对监测装置造成损坏。警示牌上可标有“禁止靠近或请勿靠近的警示标语”。
优选的，转辊运转时拨动摆动杆，使摆动杆相对转动块转动，摆动杆端部的敲击块敲击铜锣，使铜锣发出声响，利用声响来达到警示的目的，避免外部人员及小动物靠近监测装置进而对监测装置造成损坏，声响联动警示牌警示效果更好。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用的风速风向测定仪、温湿度监测仪、量雨器将测定的数据由主机进行汇总分析，主机在汇总分析后发出预判结果，并将预判结果由无线通讯传输至监测服务器，体积小巧且测定方便，方便自然灾害的监测预警。
2、本发明的升降结构可带动安装板向上或向下运动，方便了对监测设备进行日常维护，即利用升降结构使安装板下降，方便对安装板上的监测组件进行日常维护，提高使用可靠性。
3、本发明的利用警示机构来实现警示功能，警示机构利用摆动的警示牌以及利用声响来达到警示的目的，避免外部人员及小动物靠近监测装置进而对监测装置造成损坏，声响联动警示牌警示效果更好。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明图1中A的放大结构示意图；
图3为本发明实施例2的结构框图；
图4为本发明实施例3的结构示意图；
图5为本发明实施例4的结构示意图。
图中：1、底座；2、第一支撑架；3、第二支撑架；4、横架；5、安装板；6、滑轨；7、升降杆；8、电动绕线轮；9、限位块；10、滑块；11、风速风向测定仪；12、温湿度监测仪；13、量雨器；14、框架；15、警示牌；16、支杆；17、支座；18、摆动杆；19、铜锣；20、转动块；21、敲击块；22、电机；23、凸轮；24、转辊；25、拨杆；26、接触块；27、滑杆；28、抵压轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种自然灾害应急监测预警系统，包括底座1、监测机构与警示机构，所述底座1装设于外部自然环境的安装平面处，底座1顶端面两侧分别垂直固装有第一支撑架2与第二支撑架3；所述监测机构、警示机构分别专设于第一支撑架2与第二支撑架3上，监测机构包括横架4、安装板5、升降结构与监测组件，横架4横向连接于第一支撑架2端部，横架4上端面固连有滑轨6；所述升降结构包括升降杆7、电动绕线轮8、限位块9以及两滑块10，限位块9连接于滑轨6端部两侧，两滑块10滑接于滑轨6两侧端且其与限位块9之间连接有弹簧；所述升降杆7呈交错的X形状，升降杆7中部设有销轴，升降杆7顶部及底部两端分别与两滑块10以及安装板5下端部活动连接。
在本实施例中，滑轨6中部设有电动绕线轮8，两滑块10靠近电动绕线轮8的端部均通过拉绳传动连接电动绕线轮8。
在本实施例中，升降结构通过电动绕线轮8带动拉绳传动两滑块10，使两滑块10沿滑轨6移动，滑块10带动其端部的X形升降杆7发生运转，X形升降杆7带动安装板5向上或向下运动，方便了对监测设备进行日常维护，即利用升降结构使安装板5下降，方便对安装板5上的监测组件进行日常维护，提高使用可靠性。
实施例2：请参阅图1-3，在本实施例中，设备分布于自然灾害多发区域，安装板5、横架4之间连接有弹簧，安装板5上端部装设有监测组件，且监测组件包括风速风向测定仪11、温湿度监测仪12、量雨器13，以及对风速风向测定仪11、温湿度监测仪12、量雨器13测定的数据进行汇总处理的主机，且主机通过无线通讯连接监测服务器。
在本实施例中，风速风向测定仪11、温湿度监测仪12、量雨器13测定的数据由主机进行汇总分析，主机在汇总分析后发出预判结果，并将预判结果由无线通讯传输至监测服务器。
在本实施例中，监测组件还分布在自然灾害多发区域，监测组件还包括地表位移监测单元、水位监测单元、应力监测单元、地下水渗压监测单元以及监控摄像头，其中监测组件获取地表位移、水位、应力、地下水渗压、视频监测等监测数据，监测组件将上述地表位移、水位、应力等数据汇总并通过无线通讯连接监测服务器。
在本实施例中，监测服务器获取主机发出的预判结果以及监测组件发出的监测数据，监测服务器对监测数据进行动态数据分析以及存储，监测服务器对该自然灾害多发区域进行分析，分析可能发生自然灾害的概率，并将该概率与其监测服务器内预设存储的概率值进行比对，即当超过设定概率值时，服务器会控制报警器发出警报。
在本实施例中，监测服务器还通过统计不同自然灾害与关键要素(地表位移、水位、应力等)监测数据的数量关系；构建与多个自然灾害概率分布参数相关的自然灾害概率分布函数；通过获取每个自然灾害概率分布参数的先验概率分布，包括：假设每个自然灾害概率分布参数的先验概率分布符合特定的分布形式；通过重复独立在先验概率分布上抽取随机数值进行验证以训练模型；取模型平稳后的多组随机数值作为样本，且该样本为自然灾害的概率分布。
实施例3：请参阅图4，在本实施例中，警示机构包括框架14、警示牌15、声响警示组件与驱动组件，框架14固装于第二支撑架3顶端部，框架14内侧通过转轴活动连接有支杆16，且支杆16底侧端通过弹簧连接框架14侧壁，支杆16顶端固装警示牌15。
在本实施例中，驱动组件用于驱动警示牌15摆动，驱动组件包括电机22、凸轮23与转辊24，电机22通过机座固装于底座1上，电机22输出端连接有转动杆，且转动杆端部连接有转辊24。
在本实施例中，凸轮23通过转轴转动安装于横架4端部，凸轮23轴端通过皮带联动转动杆，凸轮23端部接触有接触块26，且接触块26端部连接有滑杆27，滑杆27上套设有弹簧，滑杆27端部穿过框架14并连接有抵压轮28，且抵压轮28端部抵触支杆16。
在本实施例中，驱动组件通过电机22带动转辊24运转，而凸轮23与转辊24联动，其随之运转，凸轮23会间歇性抵触接触块26，使接触块26端部的滑杆27移动，由于滑杆27穿过框架14并连接有抵压轮28，因此在滑杆27移动时会带动抵压轮28抵压支杆16，使支杆16带动警示牌15摆动，提高了警示牌15的警示效果，利用警示牌15来达到警示的目的，避免外部人员靠近监测装置进而对监测装置造成损坏。警示牌15上可标有“禁止靠近或请勿靠近的警示标语”。
实施例4：请参阅图5，在本实施例中，声响警示组件装设于第二支撑架3底侧端，声响警示组件包括支座17、摆动杆18、铜锣19与转动块20，支座17固定于第二支撑架3底侧端，支座17上固装有铜锣19与转动块20；所述摆动杆18横向设置且其中部与转动块20活动连接，摆动杆18靠近铜锣19的端部连接有敲击块21，摆动杆18与支座17间连接有弹簧。
在本实施例中，驱动组件还用于驱动摆动杆18摆动，驱动组件包括电机22、凸轮23与转辊24，电机22通过机座固装于底座1上，电机22输出端连接有转动杆，且转动杆端部连接有转辊24；所述转辊24上分布有多个拨杆25，拨杆25在转辊24运转时拨动摆动杆18。
在本实施例中，驱动组件通过电机22带动转辊24运转，转辊24运转时拨动摆动杆18，使摆动杆18相对转动块20转动，摆动杆18端部的敲击块21敲击铜锣19，使铜锣19发出声响，利用声响来达到警示的目的，避免外部人员及小动物靠近监测装置进而对监测装置造成损坏，声响联动警示牌15警示效果更好。
值得注意的是：整个监测系统连接有电源与总控制装置，其通过总控制装置对其实现控制，由于控制装置匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种自然灾害应急监测预警系统，其特征在于，包括底座(1)、监测机构与警示机构，所述底座(1)装设于外部自然环境的安装平面处，底座(1)顶端面两侧分别垂直固装有第一支撑架(2)与第二支撑架(3)；所述监测机构、警示机构分别专设于第一支撑架(2)与第二支撑架(3)上，监测机构包括横架(4)、安装板(5)、升降结构与监测组件，横架(4)横向连接于第一支撑架(2)端部，横架(4)上端面固连有滑轨(6)；所述升降结构包括升降杆(7)、电动绕线轮(8)、限位块(9)以及两滑块(10)，限位块(9)连接于滑轨(6)端部两侧，两滑块(10)滑接于滑轨(6)两侧端且其与限位块(9)之间连接有弹簧；所述升降杆(7)呈交错的X形状，升降杆(7)中部设有销轴，升降杆(7)顶部及底部两端分别与两滑块(10)以及安装板(5)下端部活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种自然灾害应急监测预警系统，其特征在于：所述安装板(5)、横架(4)之间连接有弹簧，安装板(5)上端部装设有监测组件，且监测组件包括风速风向测定仪(11)、温湿度监测仪(12)、量雨器(13)，以及对风速风向测定仪(11)、温湿度监测仪(12)、量雨器(13)测定的数据进行汇总处理的主机，且主机通过无线通讯连接监测服务器。
3.根据权利要求1所述的一种自然灾害应急监测预警系统，其特征在于：所述滑轨(6)中部设有电动绕线轮(8)，两滑块(10)靠近电动绕线轮(8)的端部均通过拉绳传动连接电动绕线轮(8)。
4.根据权利要求1所述的一种自然灾害应急监测预警系统，其特征在于：所述警示机构包括框架(14)、警示牌(15)、声响警示组件与驱动组件，框架(14)固装于第二支撑架(3)顶端部，框架(14)内侧通过转轴活动连接有支杆(16)，且支杆(16)底侧端通过弹簧连接框架(14)侧壁，支杆(16)顶端固装警示牌(15)。
5.根据权利要求4所述的一种自然灾害应急监测预警系统，其特征在于：所述声响警示组件装设于第二支撑架(3)底侧端，声响警示组件包括支座(17)、摆动杆(18)、铜锣(19)与转动块(20)，支座(17)固定于第二支撑架(3)底侧端，支座(17)上固装有铜锣(19)与转动块(20)；所述摆动杆(18)横向设置且其中部与转动块(20)活动连接，摆动杆(18)靠近铜锣(19)的端部连接有敲击块(21)，摆动杆(18)与支座(17)间连接有弹簧。
6.根据权利要求4所述的一种自然灾害应急监测预警系统，其特征在于：所述驱动组件用于驱动警示牌(15)以及摆动杆(18)摆动，驱动组件包括电机(22)、凸轮(23)与转辊(24)，电机(22)通过机座固装于底座(1)上，电机(22)输出端连接有转动杆，且转动杆端部连接有转辊(24)；所述转辊(24)上分布有多个拨杆(25)，拨杆(25)在转辊(24)运转时拨动摆动杆(18)。
7.根据权利要求6所述的一种自然灾害应急监测预警系统，其特征在于：所述凸轮(23)通过转轴转动安装于横架(4)端部，凸轮(23)轴端通过皮带联动转动杆，凸轮(23)端部接触有接触块(26)，且接触块(26)端部连接有滑杆(27)，滑杆(27)上套设有弹簧，滑杆(27)端部穿过框架(14)并连接有抵压轮(28)，且抵压轮(28)端部抵触支杆(16)。
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