阅读说明：本技术 一种地质灾害检测装置 (Geological disaster detection device ) 是由 孙桂涛 司俊山 邵璇 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：一种地质灾害检测装置,具体涉及地震、泥石流、山体滑坡的检测,属于地质检测领域。主要解决现有地震、泥石流、山体滑坡等地质灾害检测装置体积大、成本高、普及性差的问题。检测装置微控制器利用惯性测量单元进行地震、泥石流、山体滑坡发生时的振动或基座倾斜信号的采集,并与设定阈值进行比较,进而判断自然灾害的发生,同时,能够利用WIFI模块将报警信号进行远距离传输。且该装置用于户外检测时,可借助小型无人机进行检测装置的布置、回收,降低人员劳动强度。该发明具有体积小、重量轻、成本低、检测可靠等特点,适用于室内和野外检测,且布置方便,对操作人员技术水平要求较低,便于普及。(The utility model provides a geological disasters detection device, concretely relates to detection of earthquake, mud-rock flow, mountain landslide, belongs to the geological detection field. The device mainly solves the problems of large volume, high cost and poor universality of the conventional geological disaster detection devices for earthquakes, debris flows, landslides and the like. The detection device microcontroller utilizes the inertia measurement unit to carry out vibration or base inclination signal's when earthquake, mud-rock flow, mountain landslide take place collection to compare with the settlement threshold value, and then judge natural disasters' emergence, simultaneously, can utilize the WIFI module to carry out remote transmission with alarm signal. And the device is used for outdoor detection time, can carry out detection device's arrangement, recovery with the help of small-size unmanned aerial vehicle, reduces personnel intensity of labour. The invention has the characteristics of small volume, light weight, low cost, reliable detection and the like, is suitable for indoor and outdoor detection, is convenient to arrange, has lower requirement on the technical level of operators, and is convenient to popularize.)

一种地质灾害检测装置

技术领域：

本发明涉及一种地质灾害检测装置，具体涉及地震、泥石流、山体滑坡的检测，属于地质检测领域。

背景技术：

地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害具有突发性、破坏力大的特点，而现有检测装置具有体积大、成本高、普及性差等缺点，给自然灾害的及时、有效检测带来一定的挑战，进而造成较大的人民生命和财产损失。

发明内容

：

本发明是为了解决现有地震、泥石流、山体滑坡等地质灾害检测装置体积大、成本高、普及性差的问题，提供了一种体积小、成本低、便于室内和户外布置的地质灾害检测装置。

本发明所述一种地质灾害检测装置，它包括声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)、微控制器(105)、惯性测量单元(106)、数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)、电源接口电路(110)、开关(111)、太阳能板(112)、锂电池(113)、充电接口(114)。防护外壳(201)、连接螺钉(202)、连接螺钉(203)、连接螺钉(204)、电路板(205)、锂电池固定托盘(206)、上端盖(207)、密封圈(208)、挂构件(209)、密封航插(210)、密封件(211)、接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)。

所述太阳能板(112)、充电接口(114)输出端分别与锂电池(113)输入端连接，所述锂电池(113)输出端与开关(111)输入端连接，所述开关(111)输出端于电源接口电路(110)输入端连接，所述电源接口电路(110)输出端分别与声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)、微控制器(105)、惯性测量单元(106)、数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)输入端连接，所述数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)、惯性测量单元(106)输出端分别与微控制器(105)输入端连接，所述微控制器(105)输出端分别与声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)输入端连接。

所述太阳能板(112)和充电接口(114)可分别对锂电池(113)进行充电，所述锂电池(113)通过开关(111)、电源接口电路(110)为声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)、微控制器(105)、惯性测量单元(106)、数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)供电。

所述数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)分别检测接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内气体压力，并将检测压力值输送至微控制器(105)。

所述接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内气体压力均发生变化时，微控制器(105)判定检测装置与外界坏境可靠接触，初始化指示灯(103)开启。若其中一个或二个接触气囊内压力发生变化，微控制器(105)发出无可靠接触报警信号，微控制器(105)将报警信号通过声光报警装置(101)发出现场报警信号，并通过WIFI模块(104)将报警信号发送至远程接收端，提示需继续进行检测装置姿态调整。

所述微控制器(105)在判定检测装置与外界坏境可靠接触后，微控制器(105)启动初始化功能，控制初始化指示灯(103)开启，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，待起输出值变化量小于设定阈值时，微控制器(105)开启地震、泥石流、山体滑坡检测功能，微控制器(105)控制初始化指示灯(103)关闭，工作指示灯(102)开启。

地震、泥石流、山体滑坡引起震动或检测装置发生倾斜时，所述微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，并将其与设定阈值进行比较，当惯性测量单元(106)输出值超出设定阈值时，微控制器(105)通过声光报警装置(101)发出现场报警信号，通过WIFI模块(104)将报警信号发送至远程接收端。

所述惯性测量单元(106)能够输出检测装置在笛卡尔坐标系下的三轴线加速度和三轴角速度信息。

所述接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内充有一定压力的惰性气体。

所述基座(401)开设排水口，防止积水。

所述挂构件(209)为金属件，电磁铁通过后可以有效吸附。

本发明的优点：本发明利用惯性测量单元检测待检地质的信息，检测装置具有体积小、重量轻、成本低、检测可靠等特点，适用于室内和野外布置，且布置方便，对操作人员技术水平要求较低，便于普及。

附图说明

图1地质灾害检测装置原理框图；

图2检测主机；

图3A向局部视图；

图4B-B部视图；

图5室内检测图；

图6户外检测图；

图7基座。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式所述一种地质灾害检测装置，它包括声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)、微控制器(105)、惯性测量单元(106)、数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)、电源接口电路(110)、开关(111)、太阳能板(112)、锂电池(113)、充电接口(114)。防护外壳(201)、连接螺钉(202)、连接螺钉(203)、连接螺钉(204)、电路板(205)、锂电池固定托盘(206)、上端盖(207)、密封圈(208)、挂构件(209)、密封航插(210)、密封件(211)、接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)。

所述太阳能板(112)、充电接口(114)输出端分别与锂电池(113)输入端连接，所述锂电池(113)输出端与开关(111)输入端连接，所述开关(111)输出端于电源接口电路(110)输入端连接，所述电源接口电路(110)输出端分别与声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)、微控制器(105)、惯性测量单元(106)、数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)输入端连接，所述数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)、惯性测量单元(106)输出端分别与微控制器(105)输入端连接，所述微控制器(105)输出端分别与声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)输入端连接。

所述太阳能板(112)和充电接口(114)可分别对锂电池(113)进行充电，所述锂电池(113)通过开关(111)、电源接口电路(110)为声光报警装置(101)、工作指示灯(102)、初始化指示灯(103)、WIFI模块(104)、微控制器(105)、惯性测量单元(106)、数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)供电。

所述数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)分别检测接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内气体压力，并将检测压力值输送至微控制器(105)。

所述接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内气体压力均发生变化时，微控制器(105)判定检测装置与外界坏境可靠接触，初始化指示灯(103)开启。若其中一个或二个接触气囊内压力发生变化，微控制器(105)发出无可靠接触报警信号，微控制器(105)将报警信号通过声光报警装置(101)发出现场报警信号，并通过WIFI模块(104)将报警信号发送至远程接收端，提示需继续进行检测装置姿态调整。

所述微控制器(105)在判定检测装置与外界坏境可靠接触后，微控制器(105)启动初始化功能，控制初始化指示灯(103)开启，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，待起输出值变化量小于设定阈值时，微控制器(105)开启地震、泥石流、山体滑坡检测功能，微控制器(105)控制初始化指示灯(103)关闭，工作指示灯(102)开启。

地震、泥石流、山体滑坡引起震动或检测装置发生倾斜时，所述微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，并将其与设定阈值进行比较，当惯性测量单元(106)输出值超出设定阈值时，微控制器(105)通过声光报警装置(101)发出现场报警信号，通过WIFI模块(104)将报警信号发送至远程接收端。

所述惯性测量单元(106)能够输出检测装置在笛卡尔坐标系下的三轴线加速度和三轴角速度信息。

所述接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内充有一定压力的惰性气体。

所述基座(401)开设排水口，防止积水。

所述挂构件(209)为金属件，电磁铁通过后可以有效吸附。

具体实施方式二：下面结合图1、图2、图3、图4和图5说明室内检测实施方式，室内地震检测，防护外壳(201)置于室内平台(501)上，按下电源开关，微控制器(105)通过检测数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)检测接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内部压力，待接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)压力均发生变化时，微控制器(105)判定检测装置置于理想位置。微控制器(105)启动初始化功能，控制初始化指示灯(103)开启，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，待惯性测量单元(106)输出值变化量小于设定阈值时，微控制器(105)开启地震检测功能，微控制器(105)控制初始化指示灯(103)关闭，工作指示灯(102)开启。发生地震时，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，并与设定阈值进行比较，若大于设定阈值，微控制器(105)通过声光报警装置(101)发出报警信号。

具体实施方式三：下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7说明户外检测实施方式。户外检测时，检测主机外壳(201)通过锥面与基座(401)配合，基座(104)固定于地面(601)。检测装置正常工作时，微控制器(105)通过WIFI模块(104)定时向远程接收端发送系统正常工作信号。当远程接收端无法获取检测装置信号时，无人机可通过挂构件(209)将检测装置取回，进行故障排除，待故障排除后，可通过无人机将检测装置重新安放于基座(401)上方，在检测装置安放过程中，微控制器(105)通过检测数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)检测接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内部压力，待接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)压力均发生变化时，微控制器(105)判定检测装置置于理想位置，并通过WIFI模块(104)将此指令传输至远程接收端，远程接收端控制无人机与检测装置挂构件(209)脱离，否则继续进行检测装置姿态调整，待微控制器(105)完成初始化后，启动地震、泥石流、山体滑坡检测功能。发生地质灾害时，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，并与设定阈值进行比较，若大于设定阈值，微控制器(105)通过声光报警装置(101)发出报警信号，并通过WIFI模块(104)将报警信号发送至远程接收端。

本发明的运行包括以下二种工况：

工况一：室内地震检测，防护外壳(201)置于室内平台(501)上，按下电源开关，微控制器(1055)通过检测数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)检测接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内部压力，待接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)压力均发生变化时，微控制器(105)判定检测装置置于理想位置。微控制器(105)启动初始化功能，控制初始化指示灯(103)开启，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，待起输出值变化量小于设定阈值时，微控制器(105)开启地震检测功能，微控制器(105)控制初始化指示灯(103)关闭，工作指示灯(102)开启。发生地震时，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，并与设定阈值进行比较，若大于设定阈值，微控制器(105)通过声光报警装置(101)发出报警信号。

工况二：户外检测时，检测主机外壳(201)通过锥面与基座(401)配合，基座(104)固定于地面(601)，检测装置正常工作时，微控制器(105)通过WIFI模块(104)定时向远程接收端发送系统正常工作信号。当远程接收端无法获取检测装置信号时，无人机可通过挂构件(209)将检测装置取回，进行故障排除，待故障排除后，可通过无人机将检测装置重新安放于基座(401)上方，在检测装置安放过程中，微控制器(105)通过检测数字式压力传感器1(107)、数字式压力传感器2(108)、数字式压力传感器3(109)检测接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)内部压力，待接触气囊1(301)、接触气囊2(302)和接触气囊3(303)压力均发生变化时，微控制器(105)判定检测装置置于理想位置，并通过WIFI模块(104)将此指令传输至远程接收端，远程接收端控制无人机与检测装置挂构件(209)脱离，否则继续进行检测装置姿态调整，待微控制器(105)完成初始化后，启动地震、泥石流、山体滑坡检测功能。发生地质灾害时，微控制器(105)接收惯性测量单元(106)输出的三轴线加速度和三轴角速度信息，并与设定阈值进行比较，若大于设定阈值，微控制器(105)通过声光报警装置(101)发出报警信号，并通过WIFI模块(104)将报警信号发送至远程接收端。