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CN112437425A - 一种一体化跨区域救援保障系统 - Google Patents

一种一体化跨区域救援保障系统 Download PDF

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CN112437425A
CN112437425A CN202110114285.1A CN202110114285A CN112437425A CN 112437425 A CN112437425 A CN 112437425A CN 202110114285 A CN202110114285 A CN 202110114285A CN 112437425 A CN112437425 A CN 112437425A
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CN
China
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rescue
monitoring
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disaster
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Sichuan Normal University
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Abstract

本发明公开了一种一体化跨区域救援保障系统,每个监测区域内均设有主动检测防护系统,主动检测防护系统包括主动监测网、被动监测网、倾斜检测仪和摄像头,各监测区域内的倾斜检测仪、北斗定位模块和摄像头均与远程监控系统通讯连接。本发明将山区划分为多个监测区域,基站与基站组成救援网络,主动检测防护系统组成灾害检测阵列,能够对灾害情况进行实时监测并通过基站及时上报,便于相关部门快速发现灾情,快速制定救灾方案和组建救灾团队,实现高效的灾害应急救援指挥。本发明倾斜检测仪可以实时监测落石、泥石流、塌方等灾害,北斗定位模块可以监测山体的整体位移,摄像头可以实时监测救援路径路况,便于救援时制定最佳救援路线和策略。

Description

一种一体化跨区域救援保障系统
技术领域
本发明涉及防灾减灾救灾领域,特别是涉及一种一体化跨区域救援保障系统。
背景技术
我国地大物博,经常发生自然灾害,特别是山区,塌方、落石、泥石流、火灾等灾情较为普遍。一方面,因为山区往往地处偏远地带、环境复杂,信息化建设难度大,无法实现高效的自然灾害预警和监测机制,不利于相关部门第一时间掌握灾害发生情况,不利于开展灾害应急救援指挥工作。另一方面,由于山区地形复杂、交通不便且救援物资极度匮乏,在救援方面困难重重。因为交通条件的限制,人员无法得到及时疏散和救援,特别是遇到老弱病残孕等人员,更是给施救工作带来了更大挑战。而且,救援疏散过程中,因为自然灾害的不确定性,很容易在疏散过程中遇到危险。对于山区而言,救援区域的空中和地面环境往往也不利于展开直升机救援作业。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种一体化跨区域救援保障系统,将山区划分为多个监测区域,基站与基站组成救援网络,利用主动监测网、被动监测网、倾斜检测仪和北斗定位模块组成灾害检测阵列,能够对灾害情况进行实时监测和上报,摄像头可以实时监测救援路径路况,便于相关部门制定最佳救援路线和策略,快速制定救灾方案和组建救灾团队,实现高效的灾害应急救援指挥。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一体化跨区域救援保障系统,包含置于山区山体上的若干个救援基站,每个救援基站对应一个或多个监测区域,每个需要进行灾害监测的监测区域内均设有主动检测防护系统;
所述的主动检测防护系统包括主动监测网、被动监测网、倾斜检测仪、北斗定位模块和摄像头,所述的主动监测网和被动监测网均布设于监测区域内的山体上,所述的主动监测网和被动监测网上均安装有若干倾斜检测仪,所述的倾斜检测仪内集成有北斗定位模块,所述的摄像头沿途架设在监测区域内的救援路径上;
所述的救援基站内设有信号室和动力室,所述的信号室内设有通讯设备,各监测区域内的倾斜检测仪、北斗定位模块和摄像头均通过其对应的救援基站内的通讯设备与远程监控系统通讯连接;
所述的动力室内设置有至少一个缆车动力装置,当发生灾害时,相邻救援基站的缆车动力装置之间通过缆绳相连,救援缆车装配在缆绳上。
所述的主动检测防护系统还包括火灾检测组件,火灾检测组件布设于监测区域内的山体上,火灾检测组件通过其对应的救援基站内的通讯设备与远程监控系统通讯连接;所述的救援基站内还设有蓄水室、中继室,所述的蓄水室内设置有蓄水池,所述的中继室内设置有水泵,所述水泵的驱动电路与所述信号室内的通讯设备相连,中继室内的水泵通过管路接入到其蓄水室内的蓄水池内;任意两个救援基站的中继室之间可以通过水管连通,水管与所述中继室内的水泵相连,实现任意两个救援基站之间的水源调度。
所述的火灾检测组件包括温度检测仪和风速风向检测仪。
所述的救援基站内还设有供电室,任意两个救援基站的信号室之间通信连接,任意两个救援基站的供电室之间电力可以互通。
所述的救援基站内还设有监控室,所述的监控室内设有服务器主机、监控显示器和操控台,对其余各室内的设备进行监控,所述的监控室通过信号室与远程监控系统通讯连接。
所述的主动监测网包括支撑杆、上横梁、下横梁和主动监测网安装座,所述的支撑杆、上横梁和下横梁组成安装框架,安装框架内布设网体,所述的主动监测网安装座安装在两侧的支撑杆的底部,所述的倾斜检测仪安装在支撑杆上。
所述的被动监测网包括锚杆,所述的倾斜检测仪通过安装座安装在锚杆上。
所述的倾斜检测仪包括外壳、底座、齿轮架、外筒、内筒、球碗、压力球和触动开关,所述的齿轮架安装在底座上,齿轮架的两侧均安装有可转动的齿轮,所述的外筒套接在齿轮架的外侧,内筒设于齿轮架的内侧,齿轮的一侧与外筒内壁上的齿条啮合,齿轮的另一侧与内筒外壁上的齿条啮合;所述的球碗设于外筒的顶部中心,所述的压力球置于球碗内;所述的内筒上设有导向孔,底座上设有与所述的导向孔配合的导向柱,所述内筒的顶部与所述齿轮架的横梁之间设有复位组件,所述内筒的顶部还设有第一磁体,所述触动开关的触头上设有第二磁体,第一磁体与第二磁体同性相斥,所述触动开关的本体安装在所述齿轮架的横梁上。
所述的触动开关外套设有开关保护罩,开关保护罩上设有防水帽。
所述的倾斜检测仪内还设有吊坠和下椎,底座上设有吊坠杆,吊坠通过吊绳挂接在吊坠杆上,未发生倾斜的情况下,吊坠对准下椎。
所述的远程监控系统包括云平台和/或上位机。
本发明的有益效果是:
1)本发明将山区划分为多个监测区域,基站与基站组成救援网络,主动检测防护系统组成灾害检测阵列,能够对灾害情况进行实时监测并通过基站及时上报,便于相关部门快速发现灾情,快速制定救灾方案和组建救灾团队,实现高效的灾害应急救援指挥。
2)本发明倾斜检测仪可以实时监测落石、泥石流、塌方等灾害,北斗定位模块可以监测山体的整体位移,摄像头可以实时监测救援路径路况,便于救援时制定最佳救援路线和策略,如果监测画面显示救援路径被灾情破坏,可及时调度对应基站的缆车,通过缆车可实现人员的快速疏散和物资的及时调度,且采用缆车的空中调度方式比传统地面调度方式更安全快捷。
3)本发明通过火灾检测组件可以及时发现监测区域内的火灾灾情,各基站之间通过输水管路和蓄水池的配合,可实现水源的快速远程调度,发现火灾时可快速调水,在救援人员赶赴现场的过程中即可同时完成水的调度,就近使用就地灭火,快速遏制火势蔓延,保障灾区人民的人身和财产安全。
4)本发明不仅能够本地操控,还可以通过云平台、上位机实现远程监测和操控,便于相关管理部门作出快速响应和决策部署,进一步提高了救援时效,有助于最大程度上保障灾区人民的人身和财产安全。
附图说明
图1为本发明基站和监测区分布结构图;
图2为本发明系统架构框图;
图3为本发明主动监测网结构示意图;
图4为本发明被动监测网结构示意图;
图5为未倾斜时的倾斜检测仪结构示意图;
图6为倾斜时的倾斜检测仪结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明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,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。
参阅图1-6,本发明提供一种技术方案:
一体化跨区域救援保障系统,包含置于山区山体上的若干个救援基站,基站与基站间能通过有线和/或无线的方式相互传递和交换数据信号。各救援基站与远程监控系统通讯连接,所述的远程监控系统包括云平台和/或上位机。在山体上设计合理的救援路径(行走路径),并在关键位置建立电力、通讯、交通、物资和监测于一体的救援基站,基站由钢筋混凝土和/或石材等筑成,有专门的安防系统,通过上位机远程实时监控。
每个救援基站对应一个或多个监测区域,每个需要进行灾害监测的监测区域内均设有主动检测防护系统,在每个监测区域可选择合理的、有针对性的监测设备。所述的主动检测防护系统包括主动监测网、被动监测网、倾斜检测仪、北斗定位模块和摄像头,所述的主动监测网和被动监测网均布设于监测区域内的山体上,所述的主动监测网和被动监测网上均安装有若干倾斜检测仪,所述的倾斜检测仪内集成有北斗定位模块,所述的摄像头沿途架设在监测区域内的救援路径上;
所述的救援基站内设有信号室和动力室,所述的信号室内设有通讯设备,各监测区域内的倾斜检测仪、北斗定位模块和摄像头均通过其对应的救援基站内的通讯设备与远程监控系统通讯连接。检测到的数据可通过有线和/或无线方式传输给基站,基站将信号通过有线和/或无线方式传输到远程监控系统,管理人员通过手机、电脑可以查看和控制基站及其相关设备。远程监控端配合相关的软件可实现灾情分析、态势跟踪、指挥决策等功能。当灾害发生时,相关部门能够通过上位机直观的掌握灾害发展情况,分析出最佳路径,快速制定救灾方案和组建救灾团队,实现高效的灾害应急救援和指挥。
所述的动力室内设置有至少一个缆车动力装置,当发生自然灾害时,相邻救援基站的缆车动力装置之间通过缆绳相连,救援缆车装配在缆绳上。动力室提供救援缆车的动力,平时处于关闭状态,不安装缆绳(出于使用寿命和防盗的角度考虑),当灾害发生时可以从物资储备室取出缆绳连接到相邻基站的动力装置上,用于传送救援物资和人员。采用缆车的空中调度方式比传统地面调度方式更安全快捷。
本发明倾斜检测仪可以实时监测落石、泥石流、塌方等灾害,北斗定位模块可以监测山体的整体位移,摄像头可以实时监测救援路径路况,便于救援时制定最佳救援路线和策略,如果监测画面显示救援路径被灾情破坏,可及时调度对应基站的缆车,通过缆车可实现人员的快速疏散和物资的及时调度。
本实施例中,所述的主动检测防护系统还包括火灾检测组件,火灾检测组件布设于监测区域内的山体上,火灾检测组件通过其对应的救援基站内的通讯设备与远程监控系统通讯连接;火灾检测组件可采用温度检测仪和风速(风向)检测仪。当然,为了实现火灾灾情的监测,也可采用无人机红外热释探测等其它手段。
所述的救援基站内还设有蓄水室、中继室,所述的蓄水室内设置有蓄水池,所述的中继室内设置有水泵,所述水泵的驱动电路与所述信号室内的通讯设备相连,中继室内的水泵通过管路接入到其蓄水室内的蓄水池内;任意两个救援基站的中继室之间均通过水管连通,水管与所述中继室内的水泵相连,实现任意两个救援基站之间的水源调度。所述的蓄水室内还设置有水质检测仪和水位监测传感器,水质检测仪和水位监测传感器均设置在所述的蓄水池内,用于监测蓄水池内的水质和水位。
本发明通过火灾检测组件可以及时发现监测区域内的火灾灾情,各基站之间通过输水管路和蓄水池的配合,可实现水源的快速远程调度,发现火灾时可快速调水,在救援人员赶赴现场的过程中即可同时完成水的调度,就近使用就地灭火,快速遏制火势蔓延,保障灾区人民的人身和财产安全。
救援基站主要还包括信号室、供电室、监控室、物资储备室和休息室,所述的监控室内设有服务器主机、监控显示器和操控台等相关仪器设备,对其余各室内的设备进行监控,所述的信号室内设置有天线、通讯设备和通讯服务器,信号室通过天线与云平台或上位机远程通讯。所述的物资储备室用于存放救援物资以及平时存放缆车的缆绳等。任意两个救援基站的信号室之间通信连接,任意两个救援基站的供电室之间电力互通。
如图3所示,所述的主动监测网包括两根支撑杆1、上横梁2、下横梁3和主动监测网安装座4,所述的支撑杆1、上横梁2和下横梁3组成安装框架,安装框架内布设网体5,所述的主动监测网安装座4通过锁紧螺栓安装在两侧的支撑杆1的底部,所述的倾斜检测仪6安装在支撑杆1顶部。主动监测网安装座4上设有接线盒,用于连接倾斜检测仪6的数据和电源线路。
如图4所示,所述的被动监测网包括锚杆7,所述的倾斜检测仪6通过安装座8安装在锚杆7上。
如图5和图6所示,所述的倾斜检测仪6包括外壳6.1、底座6.2、门形的齿轮架6.3、外筒6.4、内筒6.11、球碗6.5、压力球6.6和触动开关6.9,所述的齿轮架6.3安装在底座6.2上,齿轮架6.3的两侧均安装有可转动的齿轮6.10,所述的外筒6.4套接在齿轮架6.3的外侧,内筒6.11设于齿轮架6.3的内侧,齿轮6.10的一侧与外筒6.4内壁上的齿条啮合,齿轮6.10的另一侧与内筒6.11外壁上的齿条啮合;所述的球碗6.5设于外筒6.4的顶部中心,球碗6.5的碗壁倾角决定倾斜角度检测阈值。如图5所示,未达到预设倾斜角度时,所述的压力球6.6置于球碗6.5内;所述的内筒6.11上设有导向孔6.12,底座6.2上设有与所述的导向孔6.12配合的导向柱6.13,导向孔6.12与导向柱6.13配合实现内筒6.11运动时的导向,避免内筒6.11运动过程中偏移造成误差甚至损坏。所述内筒6.11的顶部与所述齿轮架6.3的横梁之间设有复位组件,具体采用复位弹簧6.19,所述内筒6.11的顶部还设有第一磁体6.7,所述触动开关6.9的触头上设有第二磁体6.8,第一磁体6.7与第二磁体6.8同性相斥,所述触动开关6.9的本体安装在所述齿轮架6.3的横梁上。
复位弹簧6.19不仅能够起到复位作用,还可以起到缓冲作用,可以消除复位过程中内筒6.11的过度摆动和跳动势能,使装置快速稳定,避免抖动造成对齿轮6.10齿的冲击。
采用磁体同性相斥的原理对触头产生向上的推力,当压力球6.6抖动导致外筒6.4上下浮动时,第一磁体6.7与第二磁体6.8之间可以有效吸收一部分动能,达到缓冲的作用,避免内筒6.11直接抖动冲击触动开关6.9的触头,影响触动开关6.9的使用寿命。
本发明倾斜检测仪6的测量原理如下:
正常情况下(如图5),压力球6.6在球碗6.5内,在压力球6.6的压力下外筒6.4下移,带动齿轮6.10转动,然后齿轮6.10带动内筒6.11克服弹簧的弹力上移,内筒6.11上移带动第一磁体6.7上移,因第一磁体6.7与第二磁体6.8同性相斥,从而推动第二磁体6.8上移压下触动开关6.9的触头。
倾斜超过阈值的情况下(如图6),压力球6.6从球碗6.5内掉下,内筒6.11在复位弹簧6.19和自身重力的作用下下移(带动外筒6.4上移),第一磁体6.7与第二磁体6.8分开,触动开关6.9的触头弹开。
使用时,将触动开关6.9的两端经导线与检测单元连接,压下触动开关6.9的触头时,触动开关6.9闭合,检测单元发送出来的电流经过触动开关6.9后能够返回检测单元,此时检测单元判定为压力球6.6未落,即倾斜角度未超阈值;触动开关6.9的触头弹开时,触动开关6.9断开,断路后检测单元无法接收到返回电流,此时检测单元判定为压力球6.6已落,即倾斜角度已超阈值。
作为优选,所述的触动开关6.9外套设有开关保护罩6.14,开关保护罩6.14上设有防水帽6.15,防止被腐蚀。
作为优选,所述的倾斜检测仪6内还设有吊坠6.18和下椎6.16,底座6.2上设有吊坠杆6.17,吊坠6.18通过吊绳挂接在吊坠杆6.17上,未发生倾斜的情况下,吊坠6.18对准下椎6.16。通过吊坠6.18和下椎6.16的配合可以方便地实现对球碗6.5安装水平度的校准,进而提高了倾斜检测仪的整体精度。
整体而言,本发明倾斜检测仪6结构更简单、性能更稳定可靠、使用寿命更长。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:包含置于山区山体上的若干个救援基站,每个救援基站对应一个或多个监测区域,每个需要进行灾害监测的监测区域内均设有主动检测防护系统;
所述的主动检测防护系统包括主动监测网、被动监测网、倾斜检测仪、北斗定位模块和摄像头,所述的主动监测网和被动监测网均布设于监测区域内的山体上,所述的主动监测网和被动监测网上均安装有若干倾斜检测仪,所述的倾斜检测仪内集成有北斗定位模块,所述的摄像头沿途架设在监测区域内的救援路径上;
所述的救援基站内设有信号室和动力室,所述的信号室内设有通讯设备,各监测区域内的倾斜检测仪、北斗定位模块和摄像头均通过其对应的救援基站内的通讯设备与远程监控系统通讯连接;
所述的动力室内设置有至少一个缆车动力装置,当发生灾害时,相邻救援基站的缆车动力装置之间通过缆绳相连,救援缆车装配在缆绳上。
2.根据权利要求1所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的主动检测防护系统还包括火灾检测组件,火灾检测组件布设于监测区域内的山体上,火灾检测组件通过其对应的救援基站内的通讯设备与远程监控系统通讯连接;
所述的救援基站内还设有蓄水室、中继室,所述的蓄水室内设置有蓄水池,所述的中继室内设置有水泵,所述水泵的驱动电路与所述信号室内的通讯设备相连,中继室内的水泵通过管路接入到其蓄水室内的蓄水池内;任意两个救援基站的中继室之间可以通过水管连通,水管与所述中继室内的水泵相连,实现任意两个救援基站之间的水源调度。
3.根据权利要求2所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的火灾检测组件包括温度检测仪和风速风向检测仪。
4.根据权利要求1所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的救援基站内还设有供电室,任意两个救援基站的信号室之间通信连接,任意两个救援基站的供电室之间电力可以互通。
5.根据权利要求1所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的救援基站内还设有监控室,所述的监控室内设有服务器主机、监控显示器和操控台,对其余各室内的设备进行监控,所述的监控室通过信号室与远程监控系统通讯连接。
6.根据权利要求1所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的主动监测网包括支撑杆(1)、上横梁(2)、下横梁(3)和主动监测网安装座(4),所述的支撑杆(1)、上横梁(2)和下横梁(3)组成安装框架,安装框架内布设网体(5),所述的主动监测网安装座(4)安装在两侧的支撑杆(1)的底部,所述的倾斜检测仪(6)安装在支撑杆(1)上。
7.根据权利要求1所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的被动监测网包括锚杆(7),所述的倾斜检测仪(6)通过安装座(8)安装在锚杆(7)上。
8.根据权利要求1、6或7所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的倾斜检测仪(6)包括外壳(6.1)、底座(6.2)、齿轮架(6.3)、外筒(6.4)、内筒(6.11)、球碗(6.5)、压力球(6.6)和触动开关(6.9),所述的齿轮架(6.3)安装在底座(6.2)上,齿轮架(6.3)的两侧均安装有可转动的齿轮(6.10),所述的外筒(6.4)套接在齿轮架(6.3)的外侧,内筒(6.11)设于齿轮架(6.3)的内侧,齿轮(6.10)的一侧与外筒(6.4)内壁上的齿条啮合,齿轮(6.10)的另一侧与内筒(6.11)外壁上的齿条啮合;所述的球碗(6.5)设于外筒(6.4)的顶部中心,所述的压力球(6.6)置于球碗(6.5)内;所述的内筒(6.11)上设有导向孔(6.12),底座(6.2)上设有与所述的导向孔(6.12)配合的导向柱(6.13),所述内筒(6.11)的顶部与所述齿轮架(6.3)的横梁之间设有复位组件,所述内筒(6.11)的顶部还设有第一磁体(6.7),所述触动开关(6.9)的触头上设有第二磁体(6.8),第一磁体(6.7)与第二磁体(6.8)同性相斥,所述触动开关(6.9)的本体安装在所述齿轮架(6.3)的横梁上。
9.根据权利要求8所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的触动开关(6.9)外套设有开关保护罩(6.14),开关保护罩(6.14)上设有防水帽(6.15)。
10.根据权利要求8所述的一体化跨区域救援保障系统,其特征在于:所述的倾斜检测仪(6)内还设有吊坠(6.18)和下椎(6.16),底座(6.2)上设有吊坠杆(6.17),吊坠(6.18)通过吊绳挂接在吊坠杆(6.17)上,未发生倾斜的情况下,吊坠(6.18)对准下椎(6.16)。
CN202110114285.1A 2021-01-28 2021-01-28 一种一体化跨区域救援保障系统 Active CN112437425B (zh)

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