CN218489548U - 一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，包括车载成套装备；车载成套装备包括车载平台和探测装备；车载平台上依次设有方舱和液压尾板；方舱外壁顶部安装有无人机成套装备，无人机成套装备包括无人机；方舱内部靠近车头一端安装有数据信息管理平台，另一端安装有支架；支架设有若干个沿高度依次排布的支板；探测装备包括地质雷达设备、拖曳式瞬变电磁设备和云平台设备；本实用新型能够对堤防各类隐患和险情进行全面检测和探测且基于成套装备检测和探测的结果快速解译给出可靠的预警指示、能够对方舱内各设备防护。

Description

一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备

技术领域

本实用新型涉及巡堤查险设备，具体涉及一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备。

背景技术

汛期堤防的巡检，多采用人为巡检，或者借助驾驶平台搭载地球物理探测设备进行连续地探测。但是目前，大型的车载平台搭载设备探测时，多针对堤顶下方隐患的探测，对于堤防坡面出的险情以及下方的隐患无法开展检测与探测，以及在堤防后方的洼地、池塘等显露的渗漏险情无法进行捕捉，对采集的数据多是通过不同的设备进行导出解译，然后给出相互独立的研判结果，无法对不同的结果进行联合解译评估，给出更可靠的研判结果，快速地对堤防的险情和隐患做出进行预警指示。

因此，需要研发成套成熟的装备，一方面不仅要对堤防各个断面的各类隐患和险情进行全面的检测和探测，还应覆盖堤防周围与堤防隐患相关而诱发的险情，以及对险情快速检测和探测的结果，快速解译给出可靠的预警指示，另一方面，各检测设备在休憩状态下设置在车载平台的支架上，但由于路途颠簸，容易在支架上摇晃甚至掉落造成设备损坏，因此需要在支架上设有能够方便调节、便于对检测设备固定或松开的夹紧机构。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种能够对堤防各类隐患和险情进行全面检测和探测且基于成套装备检测和探测的结果快速解译给出可靠的预警指示、能够对方舱内各设备防护的车载堤坝险情隐患快速探测成套装备。为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，包括车载成套装备；

所述车载成套装备包括车载平台和探测装备；所述车载平台上依次设有方舱和液压尾板；所述方舱外壁顶部安装有无人机成套装备，无人机成套装备包括无人机；所述方舱内部靠近车头一端安装有数据信息管理平台，另一端安装有支架；

所述支架设有若干个沿高度依次排布的支板；所述探测装备包括地质雷达设备、拖曳式瞬变电磁设备和云平台设备；当成套装备处于休憩状态时，无人车成套装备、地质雷达设备、拖曳式瞬变电磁设备和云平台设备分别安置于对应的支板上，支板上设有用于夹紧无人车成套装备或探测装备的夹紧机构；

当开展堤防巡检作业时，操作者将无人车成套装备下放到堤防平台上，无人机从方舱顶部的平台起飞降落于堤防平台上，地质雷达设备安装在液压尾板上，拖曳式瞬变电磁设备安装在车载平台靠近车头一端；云平台设备能够360度旋转地设于方舱外壁的顶部；所述探测设备、无人车成套装备和无人机成套设备均与数据信息管理平台无线相连。

所述夹紧机构包括两个滑块和两个移动柱；所述支板上设有可容纳移动柱水平移动的滑槽；所述支板下方沿高度方向依次设有可水平移动的调节板和两个相对同步水平移动的滑块；所述调节板的位移方向与滑块的位移方向垂直；所述调节板上对称分布两个斜槽；两个移动柱一端安装在对应的滑块上，另一端伸出对应的移动板的斜槽和支板的滑槽与对应的用于夹紧无人车成套装备或探测装备的夹板相连接；当移动调节板，调节板上的两个滑槽推动对应的移动柱和滑块相对同步移动，从而调节两个夹板之间的距离。

所述无人机成套装备还包括机载激光雷达测量系统和智能管理系统；所述无人机采用固定翼式；所述机载激光雷达测量系统包括三维激光扫描仪、航测相机和GNSS天线模块；所述智能管理系统与无人机、三维激光扫描仪、航测相机和GNSS天线模块电性相连。

所述无人车成套装备包括履带式机器人、无线数字雷达和摄像机系统；

所述履带式机器人由八轮驱动，该履带式机器人设置了充电接口和多个用于搭载通讯控制系统和智能识别系统的电源输出接口；所述履带式机器人和无线数字雷达通过动力传动构件连接，摄像机系统固定在履带式机器人前端，摄像机系统与履带式机器人的通讯控制系统通过控制器电性相连。

无线数字雷达包括另一车载平台、数字化雷达设备和雷达可视化系统；另一车载平台由四轮固定直径的橡胶车轮驱动行驶；所述数字化雷达设备由雷达天线、电磁波采集系统和距离测量定位系统集成。

所述数据信息管理平台采用预警云平台系统，该预警云平台系统由数据传输、数据解译、5G双通信链路、可视化平台和预警平台模块组成。

优选地，所述车载平台采用高功率密度四轮驱动系统。

优选地，所述调节板的滑槽内壁和移动柱均采用磁铁材质。

本实用新型的有益效果是：

1.通过将探测设备、无人车成套设备、无人机成套设备和数据信息管理平台安装在车载平台上，当处于休憩状态，无人车成套设备和探测设备放置在车载平台的方舱，当开展堤防巡检作业时，根据需要将无人车成套设备和探测设备安装在车载平台相应的位置，不仅对堤防各个断面的各类隐患和险情进行全面的检测和探测，还覆盖堤防周围与堤防隐患相关而诱发的险情，以及传输信号至数据信息管理平台，数据信息管理平台基于成套装备对险情快速检测和探测的结果，快速解译给出可靠的预警指示；

2.车载成套装备、无人车成套装备和无人机成套装备，三套装备可以相互独立或者联合开展堤防的巡检工作；

3.当水平移动调节板，调节板上的两个滑槽推动对应的移动柱和滑块相对同步移动，从而调节两个夹板之间的距离，实现对各支板上设备的夹紧，避免在颠簸路段设备发生摇晃甚至从支架上掉落造成设备损坏。

附图说明

图1为本实用新型成套装备的结构示意图；

图2为本实用新型中无人车成套装备的结构示意图；

图3为本实用新型中无人机成套装备的结构示意图；

图4为本实用新型中支架的结构示意图；

图5为本实用新型中夹紧机构的安装示意图；

图中，1-车载成套装备，11-车载平台，12-拖曳式瞬变电磁设备，13-地质雷达设备，14-云平台设备，15-方舱，16-数据信息管理平台，17-设备放置区，18-液压尾板，2-无人车成套设备，21-履带式机器人，22-无线数字雷达，23-摄像机系统，24-数字化雷动力传动构件，3-无人机成套设备，31-无人机，32-机载激光雷达，33-摄像平台，4-夹紧机构，41-夹板，42-滑块，43-移动柱，44-调节板，441-斜槽，45-导向柱，46-支块，47-把手，5-支架，51-支板，511-滑槽。

具体实施方式

实施例一：结合图1至图3所示，一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，包括车载成套装备1；车载成套装备1包括车载平台11和探测装备；车载平台11上依次设有方舱15和液压尾板18；方舱15外壁顶部安装有无人机成套装备3；方舱15内部靠近车头一端安装有数据信息管理台16，配置了专柜和两块独立的显示器以及人员作业区域，主要用于采集数据的快速解译，隐患险情数据的分享、传输和发布，方舱15内部可容纳3-4人进行作业。

方舱15内部设有设备放置区17，设备放置区17内安装有支架5，支架5设有若干个沿高度依次排布的支板51，探测设备和无人车成套设备2安置在对应的支板51上；探测装备包括地质雷达设备13、拖曳式瞬变电磁设备12和云平台设备14；地质雷达设备13主要通过无损的方式探测堤防内部的隐患。

车载平台11采用高功率密度四轮驱动系统，具有能够通过平台复杂地形的能力，适应堤坝地形地貌倾斜、泥泞、崎岖的特点，车载平台11上连接用于拖曳式瞬变电磁设备12伸缩和旋转的另一支架。车载成套装备1的车载平台11型号为猛士M50，拖曳式瞬变电磁设备12为FCTEM60-1拖曳式高分辨瞬变电磁探测系统，地质雷达设备13为LTD雷达，云平台设备14为FY-SP25T云平台。

无人机成套装备3主要探明车载平台11行驶路线堤防前端的交通情况，以及对堤防和堤防周围的险情快速检测，无人机成套装备3包括无人机31、机载激光雷达32测量系统和智能管理系统；无人机31采用固定翼式，保持稳定的姿态和航速，具有优异的抗雨和抗风功能；机载激光雷达32测量系统包括三维激光扫描仪、航测相机和GNSS天线模块，实时点云显示和数据入库，智能管理系统与无人机31、三维激光扫描仪、航测相机和GNSS天线模块电性相连，智能管理系统依据无人机31、三维激光扫描仪、航测相机进行智能航线规划，实时的设备操作、点云显示和地图显示功能。

无人车成套装备2包括履带式机器人21、无线数字雷达22和摄像机系统23，主要开展堤防坡面结构险情的检查和内部隐患的探测。

履带式机器人21由八轮驱动，可以实现360度的原地变向，具有能够在复杂起伏变化坡面的平稳行走的能力，该履带式机器人21设置了充电接口和多个用于搭载通讯控制系统和智能识别系统的电源输出接口；履带式机器人21和无线数字雷达22通过数字化雷动力传动构件24连接，摄像机系统23固定在履带式机器人21前端，摄像机系统23与履带式机器人21的通讯控制系统通过控制器电性相连，摄像机系统23主要负责无人车行走路径的控制，和查险数据的传输，摄像机系统23通过光学技术实时捕捉堤坝坡面的环境和地形特征，进行障碍物识别、合理的避让，以及险情现象的识别和通讯控制。

无线数字雷达22包括另一车载平台、数字化雷达设备和雷达可视化系统；另一车载平台采用四轮固定直径的橡胶车轮驱动行驶，在车轮上安装了距离测量传感器进行距离的测量；数字化雷达设备集成雷达天线、电磁波采集系统和距离测量定位系统，由雷达可视化系统实时显示和传输结果，主要进行堤坝坡面结构内部隐患的快速探测。无线数字雷达22为GSSI-30E无线数字雷达22，履带式机器人21为MID-01履带式机器人21，摄像机系统23为ANXIA太阳能电池摄像机。

车载成套装备1中的各种探测设备，无人车成套设备2和无人机成套装备3中各种检测设备，都可以通过无线的方式传输到数据信息管理平台16，然后将解译结果发送到预警云平台系统进行预警信息的发布。

当开展堤防巡检作业时，操作者将无人车成套装备2下放到堤防平台上，无人机31从方舱15顶部起飞降落于堤防平台上，地质雷达设备13安装在液压尾板18上，拖曳式瞬变电磁设备12安装在车载平台11靠近车头一端；其中地质雷达设备13和拖曳式瞬变电磁设备12都是距离地面一定距离，以便通过复杂的转弯、上坡和坑洼地区。云平台设备14能够360度旋转地设于方舱15外壁的顶部，实时数据传输，用于查找堤防表面的险情；探测设备、无人车成套装备2和无人机成套装备3均与数据信息管理平台16电性相连。车载成套装备1、无人车成套装备2、无人机成套装备3和数据信息管理平台16配置专业的人员作业。车载成套装备1、无人车成套装备2和无人机成套装备3，三套装备可以相互独立或者联合开展堤防的巡检工作。

实施例二：在实施例一的基础上，为防止放置在支架5上的设备在颠簸路段设备发生摇晃甚至从支架5上掉落造成设备损坏，本成套设备在支架5的各支板51上设有用于夹紧无人车成套装备或探测装备的夹紧机构4；

当成套装备处于休憩状态时，无人车成套装备2、地质雷达设备13、拖曳式瞬变电磁设备12和云平台设备14分别安置于对应的支板51上，支板51上设有用于夹紧无人车成套装备2或探测装备的夹紧机构4。

如图4-图5所示，夹紧机构4包括两个滑块42、两个移动柱43和两个支块46；两个支块46对称设置在支架5上、支板51下方位置处，两个导向柱45平行设置，两个导向柱45的两端分别安装在两个支块46上，两个滑块42套设于两个导向柱45上；支板51上设有可容纳移动柱43水平移动的滑槽511；支板51下方沿高度方向依次设有可水平移动的调节板44和两个相对同步水平移动的滑块42；调节板44可沿支块46水平移动，调节板44的位移方向与滑块42的位移方向垂直；调节板44上对称分布两个斜槽441；两个移动柱43一端安装在对应的滑块42上，另一端伸出对应的移动板的斜槽441和支板51的滑槽511与对应的用于夹紧无人车成套装备2或探测装备的夹板41相连接，夹板41上设有硅胶层，防止对设备表面造成损伤；当水平移动调节板44，调节板44上的两个滑槽511推动对应的移动柱43和滑块42相对同步移动，从而调节两个夹板41之间的距离，调节板44的滑槽511内壁和移动柱43均采用磁体材质，实现相吸固定，调节板44上安装有把手47，当需要调节时手动抽拉把手47，带动调节板44移动，克服调节板44的滑槽511内壁和移动柱43磁体相吸的引力。

如图1-图5所示，本实用新型工作原理和流程如下：

当处于休憩状态，无人车成套设备2和探测设备放置在车载平台11的方舱15内部支架5对应的支板51上，水平拉动把手47，克服调节板44的斜槽441内壁和移动柱43磁铁相吸的阻力，把手47带动调节板44水平移动，调节板44上的两个斜槽441推动对应的移动柱43使得对应的滑块42在导向柱45上相向移动或相背移动，使得两个夹板41相向或相背移动，以适应不同宽度的无人车成套设备2或探测设备，实现对设备的夹紧，防止在颠簸路段发生摇晃甚至从支架5上掉落造成设备损坏；无人机成套装备3停留在车载平台11的顶部进行起飞和降落。

当堤防发现隐患或已经出现险情时，接收到紧急命令，车载堤坝险情隐患快速探测成套装备达到第一现场，开展堤防巡检作业时，车载平台11停靠在指定点，挪出方舱15内部的探测设备，在相应位置搭接好，将拖曳式瞬变电磁设备12放置车载平台11的前端，地质雷达设备13安装在车载平台11尾部的液压尾板18开槽内。

一种情况下，根据现场工作人员的介绍和天气情况，将无人机31从车载平台11的方舱15顶部起飞降落于堤防平台上，搭载上机载激光雷达32和摄像平台33，由专业人员通过智能管理系统对无人机成套装备3进行测试，无异常后，快速地对待巡检堤防段进行检查，探清堤防及周围的险情情况，然后将信息传输到数据信息管理平台16中，根据无人机成套装备3巡检的结果，决定无人车成套装备2是否具备巡检条件，当坡面结构满足巡检条件，则将履带式机器人21和无线数字雷达22通过车载平台11尾部的液压尾板18旋转偏移下放到堤防平台，进行设备的组装，测试完毕后，调整角度，开展堤防坡面结构的险情和隐患的巡查。

另一种情况下，当对车载成套装备1进行组装和测试时，无人车成套装备2快速地对堤防前方一定范围进行巡查，根据传回数据信息管理平台16的巡查结果，准备好的车载成套装备1和无人机成套装备3开始对堤防开展连续的巡检作业。

车载成套装备1中的各种探测设备，无人车成套设备2和无人机成套装备3中各种检测设备，都可以通过无线的方式传输到数据信息管理平台16，然后将解译结果发送到预警云平台系统进行预警信息的发布。

车载堤坝险情隐患快速探测成套装备中的车载成套装备1、无人车成套装备2、无人机成套装备3和数据信息管理平台16配置专业的人员作业。车载成套装备1、无人车成套装备2和无人机成套装备3，三套装备可以相互独立或者联合开展堤防的巡检工作。

Claims (7)

1.一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，其特征在于：包括车载成套装备；

所述车载成套装备包括车载平台和探测装备；所述车载平台上依次设有方舱和液压尾板；所述方舱外壁顶部安装有无人机成套装备，该无人机成套装备包括无人机；所述方舱内部靠近车头一端安装有数据信息管理平台，另一端安装有支架；

所述支架设有若干个沿高度依次排布的支板；所述探测装备包括地质雷达设备、拖曳式瞬变电磁设备和云平台设备；当成套装备处于休憩状态时，无人车成套装备、地质雷达设备、拖曳式瞬变电磁设备和云平台设备分别安置于对应的支板上，支板上设有用于夹紧无人车成套装备或探测装备的夹紧机构；

当开展堤防巡检作业时，操作者将无人车成套装备下放到堤防平台上，无人机从方舱顶部起飞降落于堤防平台上，地质雷达设备安装在液压尾板上，拖曳式瞬变电磁设备安装在车载平台靠近车头一端；云平台设备能够360度旋转地设于方舱外壁的顶部；所述探测装备、无人车成套装备和无人机成套设备均与数据信息管理平台无线相连。

2.根据权利要求1所述的车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，其特征在于：所述夹紧机构包括两个滑块和两个移动柱；

所述支板上设有可容纳移动柱水平移动的滑槽；所述支板下方沿高度方向依次设有可水平移动的调节板和两个相对同步水平移动的滑块；

所述调节板的位移方向与滑块的位移方向垂直；所述调节板上对称分布两个斜槽；

两个移动柱一端安装在对应的滑块上，另一端伸出对应的移动板的斜槽和支板的滑槽与对应的用于夹紧无人车成套装备或探测装备的夹板相连接；当移动调节板，调节板上的两个滑槽推动对应的移动柱和滑块相对同步移动，从而调节两个夹板之间的距离。

3.根据权利要求1所述的车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，其特征在于：所述无人机成套装备还包括机载激光雷达测量系统和智能管理系统；所述无人机采用固定翼式；所述机载激光雷达测量系统包括三维激光扫描仪、航测相机和GNSS天线模块。

4.根据权利要求1所述的车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，其特征在于：所述无人车成套装备包括履带式机器人、无线数字雷达和摄像机系统；

所述履带式机器人由八轮驱动，该履带式机器人设置了充电接口和多个用于搭载通讯控数字化雷动力传动构件连接，摄像机系统安装在履带式机器人前端，摄像机系统与履带式机器人的通讯控制系统通过控制器电性相连。

5.根据权利要求4所述的车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，其特征在于：所述无线数字雷达包括另一车载平台、数字化雷达设备和雷达可视化系统；另一车载平台由四轮固定直径的橡胶车轮驱动行驶；所述数字化雷达设备由雷达天线、电磁波采集系统和距离测量定位系统集成。

6.根据权利要求1所述的车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，其特征在于：所述数据信息管理平台采用预警云平台系统，该预警云平台系统包括数据传输模块、数据解译模块、5G双通信链路模块、可视化平台和预警平台模块。

7.根据权利要求2所述的车载堤坝险情隐患快速探测成套装备，其特征在于：所述调节板的滑槽内壁和移动柱均采用磁铁材质。

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