CN204374745U - 基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，包括：气球平台、扇区天线、水位采集终端、现场指挥终端、视频采集终端、地面基站和远程数据终端，由N个气球平台组成气球平台网络，每个气球平台下方悬挂扇区天线，堰塞湖水面和岸边摆放M个水位采集终端，水位采集终端与扇区天线无线链接，S个现场指挥终端与扇区天线无线链接，V个视频采集终端与扇区天线无线链接，所述扇区天线还与地面基站信号接收端进行无线数据互联，所述地面基站通过互联网与远程数据终端数据交互端连接。上述系统能够周期采集堰塞湖水位数据，对堰塞湖提供实时视频监视，并且提供现场应急指挥功能，将水情及现场指挥情况传输到远程终端进行决策。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动控制领域，尤其涉及一种基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统。
背景技术
由于大规模地质灾害发生之后，例如地震、山体滑坡等，形成区域性堰塞湖，带给堰塞湖周边的生产生活环境潜在而且巨大的安全隐患，这就需要本领域技术人员采取相应措施对堰塞湖的水体水情进行实时观测和查看，将实时数据汇报给远程终端进行数据分析，并且能够有效的提出解决对策。但是在实际操作中，因为地质灾害过后，相应的通信设施遭受到很大程度的破坏，抢修费时费力，如果引入便携式卫星通信设备或者应急通信车，不但成本很高而且由于堰塞湖周边路况复杂，不可能抵达堰塞湖附近，给监测堰塞湖实时情况造成了麻烦，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统。
为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其关键在于，包括：气球平台1、扇区天线2、水位采集终端4、地面基站5、远程数据终端7、现场指挥终端14和视频采集终端15，
由N个气球平台1组成气球平台网络，每个气球平台1下方悬挂扇区天线2，堰塞湖3水面和岸边摆放M个水位采集终端4，水位采集终端与扇区天线2无线链接，S个现场指挥终端14与扇区天线2无线链接，V个视频采集终端15与扇区天线2无线链接，将采集的视频数据传输到远程数据终端7，所述扇区天线2还与地面基站5信号接收端进行无线数据互联，所述地面基站5通过互联网6与远程数据终端7数据交互端连接，所述M、N、S、V为大于1的正整数。
上述技术方案的有益效果为：通过气球平台形成通信网络，将数据传输到地面基站后，与远程终端联系，用户通过使用现场指挥终端实时播报堰塞湖水位水情情况，通过视频采集终端观测堰塞湖现场情况，实现远程实时监控。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述气球平台1包括：球体8、连接线9、太阳能电池10、紧固抓钩11、遥控器12、信号增强天线13、
球体8下部连接若干连接线9，由连接线9连接太阳能电池10，所述太阳能电池10包覆太阳能电池板，所述太阳能电池10底部外围安装紧固抓钩11，所述扇区天线2安放在紧固抓钩11中，所述扇区天线2下方连接若干信号增强天线13，所述扇区天线2由太阳能电池10进行供电，所述遥控器12安装在球体8下部。
上述技术方案的有益效果为：所述气球平台设计精巧，运行稳定，能够通过遥控器对气球平台进行位置控制。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述水位采集终端4包括：天线、数据采集器、水位探测仪，
所述水位探测仪信号输出端连接数据采集器信号输入端，所述数据采集器信号交互端连接天线，所述天线与扇区天线无线匹配连接。
上述技术方案的有益效果为：水位采集终端实现水情的实时检测，发现异常问题，及时传输到气球平台。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述水位探测仪包括：激光探测器或超声波探测器。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述球体8包括：系留气球。
上述技术方案的有益效果为：通过系留气球保证气球平台稳定工作。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述现场指挥终端包括：无线对讲设备或无线智能电话，
所述无线对讲设备或无线智能电话与扇区天线2进行无线链接，通过无线对讲设备或无线智能电话向外界相关指挥部门汇报水位水情、现场抢险救灾以及排险施工作业情况，从而便于指挥部门能够进一步的作出决策。
上述技术方案的有益效果为：通过无线对讲设备或无线智能电话向外界相关指挥部门汇报堰塞湖水位水情、现场抢险救灾以及排险施工作业等情况。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述视频采集终端包括：摄像头，所述摄像头放置在堰塞湖高处，由摄像头内部的数据收发器，将采集的数据发送到气球平台1的扇区天线2。
上述技术方案的有益效果为：通过摄像头实时监测堰塞湖周边情况，结合水位采集终端共同对堰塞湖进行实时监测。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
设施安装方便，节省成本，检测效果准确，及时保证远程数据反馈决策。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统示意图；
图2是本实用新型基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统水位采集终端示意图；
图3是本实用新型基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统气球平台示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
如图1所示，本实用新型提供了一种基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其关键在于，包括：气球平台1、扇区天线2、水位采集终端4、地面基站5、远程数据终端7、现场指挥终端14和视频采集终端15，
由N个气球平台1组成气球平台网络，每个气球平台1下方悬挂扇区天线2，堰塞湖3水面和岸边摆放M个水位采集终端4，水位采集终端与扇区天线2无线链接，S个现场指挥终端14与扇区天线2无线链接，V个视频采集终端15与扇区天线2无线链接，将采集的视频数据传输到远程数据终端7，所述扇区天线2还与地面基站5信号接收端进行无线数据互联，所述地面基站5通过互联网6与远程数据终端7数据交互端连接，所述M、N、S、V为大于1的正整数。
上述技术方案的有益效果为：通过气球平台形成通信网络，将数据传输到地面基站后，与远程终端联系，用户通过使用现场指挥终端实时播报堰塞湖水位水情情况，通过视频采集终端观测堰塞湖现场情况，实现远程实时监控。
如图3所示，所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述气球平台1包括：球体8、连接线9、太阳能电池10、紧固抓钩11、遥控器12、信号增强天线13、
球体8下部连接若干连接线9，由连接线9连接太阳能电池10，所述太阳能电池10包覆太阳能电池板，所述太阳能电池10底部外围安装紧固抓钩11，所述扇区天线2安放在紧固抓钩11中，所述扇区天线2下方连接若干信号增强天线13，所述扇区天线2由太阳能电池10进行供电，所述遥控器12安装在球体8下部。
上述技术方案的有益效果为：所述气球平台设计精巧，运行稳定，能够通过遥控器对气球平台进行位置控制。
通过本实用新型的方案，其中气球平台还能够使用如下具体通信方式：
1气球基站(气球平台)和地面基站全双工互联，空中接口可采用光通信或微波通信，可以选择3G/4G、WiFi或WiMAX等标准使用定向天线互通。地面网络接入到地面基站可以通过有线、无线方式，有线可以采用光纤和以太网，无线方式提供无线WiFi接口，可以同其它地面无线WiFi Mesh接口进行互联。地面基站具有无线和有线接口，有线接口接光纤或以太网，无线接口定向3G/4G、WiFi或WiMAX信号。气球基站具备有线和无线接口，无线接口完成用户和地面基站的交互、地面用户的交互和与空中其他气球基站的交互，有线接口预留以太网和光口，便于管理员在地面进行配置管理。
2当地面基站出故障时，气球基站可以选择采用中继或与附近备份的地面基站进行通信。
3气球基站采用扇区天线对下属地面区域进行定向覆盖通信，可以通过大功率、多天线和大容量缓存等技术增强通信性能，通信协议采用移动通信3G/4G、WiFi或WiMAX等标准。
4气球平台采用系留气球，在空中的工作时间由电源供给决定，通过系留气球保证气球平台稳定工作。上述系统采用的通信协议和无线链接方式为本领域技术人员所知晓的，属于现有技术。
如图2所示，所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述水位采集终端4包括：天线、数据采集器、水位探测仪，
所述水位探测仪信号输出端连接数据采集器信号输入端，所述数据采集器信号交互端连接天线，所述天线与扇区天线无线匹配连接。
水位采集终端包括水位探测仪，数据采集器，水位探测仪信号输出端连接数据采集器信号输入端，所述水位探测仪检测堰塞湖水位水情，将实时数据发送到数据采集器进行收集处理，所述数据采集器信号输出端链接气球平台，所述气球平台将采集的数据传输到互联网，由远程用户实时观测数据。水位采集终端的水位探测仪优选使用SL48型，数据采集器优选使用ACS300-MM。
上述技术方案的有益效果为：水位采集终端实现水情的实时检测，发现异常问题，及时传输到气球平台。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述水位探测仪包括：激光探测器或超声波探测器，也能够采用激光探测器和超声波探测器相结合的方式进行水位探测，更好的保证水位数据采集准确。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述现场指挥终端包括：无线对讲设备或无线智能电话，
所述无线对讲设备或无线智能电话与扇区天线2进行无线链接，通过无线对讲设备或无线智能电话向外界相关指挥部门汇报水位水情、现场抢险救灾以及排险施工作业等情况，从而便于指挥部门能够进一步的作出决策。
上述技术方案的有益效果为：通过无线对讲设备或无线智能电话向外界相关指挥部门汇报堰塞湖水位水情、现场抢险救灾以及排险施工作业等情况。
所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，优选的，所述视频采集终端包括：摄像头，所述摄像头放置在堰塞湖高处，由摄像头内部的数据收发器，将采集的数据发送到气球平台1的扇区天线2。
上述技术方案的有益效果为：通过摄像头实时监测堰塞湖周边情况，结合水位采集终端共同对堰塞湖进行实时监测。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其特征在于，包括：气球平台(1)、扇区天线(2)、水位采集终端(4)、地面基站(5)、远程数据终端(7)、现场指挥终端(14)和视频采集终端(15)，
由N个气球平台(1)组成气球平台网络，每个气球平台(1)下方悬挂扇区天线(2)，堰塞湖(3)水面和岸边摆放M个水位采集终端(4)，水位采集终端与扇区天线(2)无线链接，S个现场指挥终端(14)与扇区天线(2)无线链接，V个视频采集终端(15)与扇区天线(2)无线链接，将采集的视频数据传输到远程数据终端(7)，所述扇区天线(2)还与地面基站(5)信号接收端进行无线数据互联，所述地面基站(5)通过互联网(6)与远程数据终端(7)数据交互端连接，所述M、N、S、V为大于1的正整数。
2.根据权利要求1所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其特征在于，所述气球平台(1)包括：球体(8)、连接线(9)、太阳能电池(10)、紧固抓钩(11)、遥控器(12)、信号增强天线(13)、
球体(8)下部连接若干连接线(9)，由连接线(9)连接太阳能电池(10)，所述太阳能电池(10)包覆太阳能电池板，所述太阳能电池(10)底部外围安装紧固抓钩(11)，所述扇区天线(2)安放在紧固抓钩(11)中，所述扇区天线(2)下方连接若干信号增强天线(13)，所述扇区天线(2)由太阳能电池(10)进行供电，所述遥控器(12)安装在球体(8)下部。
3.根据权利要求1所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其特征在于，所述水位采集终端(4)包括：天线、数据采集器、水位探测仪，
所述水位探测仪信号输出端连接数据采集器信号输入端，所述数据采集器信号交互端连接天线，所述天线与扇区天线无线匹配连接。
4.根据权利要求3所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其特征在于，所述水位探测仪包括：激光探测器或超声波探测器。
5.根据权利要求2所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其特征在于，所述球体(8)包括：系留气球。
6.根据权利要求1所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其特征在于，所述现场指挥终端包括：无线对讲设备或无线智能电话，
所述无线对讲设备或无线智能电话与扇区天线(2)进行无线链接，通过无线对讲设备或无线智能电话向外界相关指挥部门汇报水位水情、现场抢险救灾以及排险施工作业情况，从而便于指挥部门能够进一步的作出决策。
7.根据权利要求1所述的基于气球平台的堰塞湖水情及现场指挥通信系统，其特征在于，所述视频采集终端包括：摄像头，所述摄像头放置在堰塞湖高处，由摄像头内部的数据收发器，将采集的数据发送到气球平台(1)的扇区天线(2)。
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|---|---|---|---|---|
| CN105306131A (zh) * | 2015-10-19 | 2016-02-03 | 深圳如果技术有限公司 | 一种移动信号增强系统及方法 |
| CN106911342A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-30 | 深圳光启空间技术有限公司 | 浮空无线信号收发装置、系统以及角度调整方法 |
| CN110570627A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-12-13 | 河海大学 | 一种基于系留气球的堰塞灾害预警装置及监测预警方法 |
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