适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备的制作方法

本发明涉及地质灾害监测预警，特别涉及适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备。

背景技术：

1、我国南方山区农村受地形条件限制，切坡建房和依山建房现象普遍。人工开挖形成的边坡岩土结构破碎、土体稳定性差，极易发生浅层滑移、小型滑坡等地质灾害，直接威胁周边住户生命财产安全。

2、一般采用监测终端直接对切坡区域进行检测，现有监测终端体积大、重量高，需浇筑混凝土基座、架设立杆，施工流程复杂，而现有监测设备一般为持续通电运行，导致整体安装复杂且运行成本较高。

3、传统监测终端多采影像监控，以及被动上传数据模式，信号抗干扰能力弱，在山林遮挡、覆土掩埋、阴雨潮湿环境下信号衰减严重，通信稳定性差，导致监控效果受限。

4、针对上述问题，本发明提出一种适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，精准适配切坡建房场景，旨在解决现有监测终端建设成本较高和监控效果受限的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，旨在解决监测终端建设成本较高和监控效果受限的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

3、适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，包括主体设备、控制器、通讯器、无人机和容纳箱，所述容纳箱内设置若干定位信标，所述定位信标包括壳体，以及设置于所述壳体内的定位芯片和储能电池，所述储能电池用于向所述定位芯片供能；所述壳体的顶部设置连接块，所述壳体的底部设置插入端，所述插入端用于插入作业位置内土壤，将所述壳体可拆卸固定于所述作业位置内；所述控制器电连接所述通讯器，所述通讯器分别信号连接所述无人机和各所述定位信标，所述控制器用于获取各所述定位信标的作业位置和所述容纳箱的坐标位置，根据所述坐标位置和各所述作业位置，控制所述无人机驱动各所述定位信标移动；所述控制器还用于当各所述定位信标工作时，通过所述通讯器获取各所述定位信标的实时坐标，当任一所述定位信标的所述作业位置和所述实时坐标的差值大于预设值时，通过所述通讯器向外部终端发送警示信息。

4、优选的，所述无人机包括子控制器、机体主体和抓手机构，所述抓手机构设置于机体主体底部，所述抓手机构用于抓取定位信标的连接块，以使所述机体主体驱动所述定位信标移动；所述子控制器电连接所述抓手机构，所述子控制器信号连接所述通讯器，所述控制器用于通过所述通讯器向所述子控制器发送作业信息，所述子控制器根据所述作业信息控制所述抓手机构抓取所述定位信标的连接块，驱动所述定位信标移动至所述作业位置，或驱动所述定位信标移动至所述坐标位置。

5、优选的，所述容纳箱设置于所述主体设备的其中一侧，所述容纳箱背离所述主体设备的一侧为敞口，所述容纳箱内分别设置充电座和移动平台，所述移动平台开设取件口，所述移动平台用于沿水平方向通过所述敞口移动至所述容纳箱外接纳所述无人机，再驱动所述无人机进出所述容纳箱；所述控制器分别电连接所述移动平台和充电座，所述控制器用于通过所述移动平台将所述无人机移入所述容纳箱内，控制所述无人机通过所述取件口依次取出或送入所述定位信标，以使所述充电座对待充电的所述定位信标进行充电。

6、优选的，所述移动平台包括停机板、两第一轨道和两第一电控滑座，两所述第一轨道设置于所述容纳箱内侧壁，且两所述第一轨道位于所述充电座的上方位置，两所述第一轨道沿所述敞口向所述容纳箱内远离所述敞口的一侧延伸；其中一所述第一电控滑座滑动连接其中一所述第一轨道，另一所述第一电控滑座滑动连接另一所述第一轨道，所述停机板水平设置于两所述第一电控滑座之间，所述停机板分别连接两所述第一电控滑座，所述停机板沿板厚开设所述取件口；所述控制器分别电连接所述第一电控滑座，所述控制器用于分别控制两所述第一电控滑座沿连接的所述第一轨道滑动，两所述电控滑座驱动所述停机板通过所述敞口进出所述容纳箱。

7、优选的，所述充电座包括底架和两充电器，所述底架面向所述移动平台的一侧设置若干插槽，各所述插槽沿所述第一轨道的延伸方向依次间隔设置，各所述插槽用于分别容纳一所述定位信标；两所述充电器设置于所述底架的两侧，两所述充电器用于沿各所述插槽的排列方向滑动设置；所述控制器电连接两所述充电器，所述控制器用于驱动两所述充电器分别对进入所述插槽内的所述定位信标进行充电。

8、优选的，所述充电器包括第二轨道、第二电控滑座、安装座和无线充电器，两所述第二轨道均设置于所述容纳箱的内壁面，其中一所述第二电控滑座滑动连接所述其中一第二轨道，另一所述第二电控滑座滑动连接所述另一第二轨道；其中一所述无线充电器通过其中一所述安装座连接其中一所述第二电控滑座，另一所述无线充电器通过另一所述安装座连接另一所述第二电控滑座，各所述插槽位于两所述无线充电器之间，两所述无线充电器用于电连接外部电源；所述控制器分别电连接两所述第二电控滑座和两所述无线充电器，所述控制器用于分别控制两所述第二电控滑座，驱动两所述无线充电器分别对各所述定位信标进行充电。

9、优选的，所述连接块的侧面开设两插入孔，两插入孔沿连接块的中轴线对称设置；所述抓手机构包括双滑台直线电机、连接座、两竖臂和两插板，所述双滑台直线电机通过所述连接座设置于所述无人机底部，所述双滑台直线电机的输出端背离所述连接座设置；两所述竖臂竖向设置，两所述竖臂平行间隔设置，其中一所述竖臂连接其中一所述滑台，另一所述竖臂连接另一所述滑台；其中一所述插板连接其中一所述竖臂远离所述连接座的一端，另一所述插板连接另一所述竖臂远离所述连接座的一端，两所述插板之间形成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述连接块；所述子控制器电连接所述双滑台直线电机，所述子控制器用于当所述连接块位于所述容纳空间内时，控制所述双滑台直线电机通过两所述竖臂分别驱动连接的所述插板靠拢，将其中一所述插板插入邻近的所述插入孔内，另一所述插板插入邻近的所述插入孔内。

10、优选的，所述抓手机构还包括固定座和电控升降柱，所述电控升降柱通过所述固定座连接所述无人机底部；所述电控升降柱的输出端背离所述固定座设置，所述电控升降柱的输出端通过所述连接座连接所述双滑台直线电机；所述子控制器电连接所述电控升降柱，所述子控制器用于控制所述电控升降柱，通过所述双滑台直线电机驱动两所述插板沿竖向升降。

11、与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：

12、采用多个定位信标配合无人机布设，实现多个切坡区域的密集部署，在通信覆盖范围内，实现多个切坡区域的监控；无需任何前期辅助施工，只需通过外接电源连通主体设备即可实现快速检测，即降低作业难度，又保证了切坡的监控效果。

1.适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，包括主体设备、控制器、通讯器、无人机和容纳箱，所述容纳箱内设置若干定位信标，所述定位信标包括壳体，以及设置于所述壳体内的定位芯片和储能电池，所述储能电池用于向所述定位芯片供能；所述壳体的顶部设置连接块，所述壳体的底部设置插入端，所述插入端用于插入作业位置内土壤，将所述壳体可拆卸固定于所述作业位置内；所述控制器电连接所述通讯器，所述通讯器分别信号连接所述无人机和各所述定位信标，所述控制器用于获取各所述定位信标的作业位置和所述容纳箱的坐标位置，根据所述坐标位置和各所述作业位置，控制所述无人机驱动各所述定位信标移动；所述控制器还用于当各所述定位信标工作时，通过所述通讯器获取各所述定位信标的实时坐标，当任一所述定位信标的所述作业位置和所述实时坐标的差值大于预设值时，通过所述通讯器向外部终端发送警示信息。

2.根据权利要求1所述的适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，所述无人机包括子控制器、机体主体和抓手机构，所述抓手机构设置于机体主体底部，所述抓手机构用于抓取定位信标的连接块，以使所述机体主体驱动所述定位信标移动；所述子控制器电连接所述抓手机构，所述子控制器信号连接所述通讯器，所述控制器用于通过所述通讯器向所述子控制器发送作业信息，所述子控制器根据所述作业信息控制所述抓手机构抓取所述定位信标的连接块，驱动所述定位信标移动至所述作业位置，或驱动所述定位信标移动至所述坐标位置。

3.根据权利要求2所述的适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，所述容纳箱设置于所述主体设备的其中一侧，所述容纳箱背离所述主体设备的一侧为敞口，所述容纳箱内分别设置充电座和移动平台，所述移动平台开设取件口，所述移动平台用于沿水平方向通过所述敞口移动至所述容纳箱外接纳所述无人机，再驱动所述无人机进出所述容纳箱；所述控制器分别电连接所述移动平台和充电座，所述控制器用于通过所述移动平台将所述无人机移入所述容纳箱内，控制所述无人机通过所述取件口依次取出或送入所述定位信标，以使所述充电座对待充电的所述定位信标进行充电。

4.根据权利要求3所述的适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，所述移动平台包括停机板、两第一轨道和两第一电控滑座，两所述第一轨道设置于所述容纳箱内侧壁，且两所述第一轨道位于所述充电座的上方位置，两所述第一轨道沿所述敞口向所述容纳箱内远离所述敞口的一侧延伸；其中一所述第一电控滑座滑动连接其中一所述第一轨道，另一所述第一电控滑座滑动连接另一所述第一轨道，所述停机板水平设置于两所述第一电控滑座之间，所述停机板分别连接两所述第一电控滑座，所述停机板沿板厚开设所述取件口；所述控制器分别电连接所述第一电控滑座，所述控制器用于分别控制两所述第一电控滑座沿连接的所述第一轨道滑动，两所述电控滑座驱动所述停机板通过所述敞口进出所述容纳箱。

5.根据权利要求4所述的适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，所述充电座包括底架和两充电器，所述底架面向所述移动平台的一侧设置若干插槽，各所述插槽沿所述第一轨道的延伸方向依次间隔设置，各所述插槽用于分别容纳一所述定位信标；两所述充电器设置于所述底架的两侧，两所述充电器用于沿各所述插槽的排列方向滑动设置；所述控制器电连接两所述充电器，所述控制器用于驱动两所述充电器分别对进入所述插槽内的所述定位信标进行充电。

6.根据权利要求5所述的适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，所述充电器包括第二轨道、第二电控滑座、安装座和无线充电器，两所述第二轨道均设置于所述容纳箱的内壁面，其中一所述第二电控滑座滑动连接所述其中一第二轨道，另一所述第二电控滑座滑动连接所述另一第二轨道；其中一所述无线充电器通过其中一所述安装座连接其中一所述第二电控滑座，另一所述无线充电器通过另一所述安装座连接另一所述第二电控滑座，各所述插槽位于两所述无线充电器之间，两所述无线充电器用于电连接外部电源；所述控制器分别电连接两所述第二电控滑座和两所述无线充电器，所述控制器用于分别控制两所述第二电控滑座，驱动两所述无线充电器分别对各所述定位信标进行充电。

7.根据权利要求2-6任一所述的适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，所述连接块的侧面开设两插入孔，两插入孔沿连接块的中轴线对称设置；所述抓手机构包括双滑台直线电机、连接座、两竖臂和两插板，所述双滑台直线电机通过所述连接座设置于所述无人机底部，所述双滑台直线电机的输出端背离所述连接座设置；两所述竖臂竖向设置，两所述竖臂平行间隔设置，其中一所述竖臂连接其中一所述滑台，另一所述竖臂连接另一所述滑台；其中一所述插板连接其中一所述竖臂远离所述连接座的一端，另一所述插板连接另一所述竖臂远离所述连接座的一端，两所述插板之间形成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述连接块；所述子控制器电连接所述双滑台直线电机，所述子控制器用于当所述连接块位于所述容纳空间内时，控制所述双滑台直线电机通过两所述竖臂分别驱动连接的所述插板靠拢，将其中一所述插板插入邻近的所述插入孔内，另一所述插板插入邻近的所述插入孔内。

8.根据权利要求7所述的适用于切坡建房区的超微型信标式山体地质灾害预警设备，其特征在于，所述抓手机构还包括固定座和电控升降柱，所述电控升降柱通过所述固定座连接所述无人机底部；所述电控升降柱的输出端背离所述固定座设置，所述电控升降柱的输出端通过所述连接座连接所述双滑台直线电机；所述子控制器电连接所述电控升降柱，所述子控制器用于控制所述电控升降柱，通过所述双滑台直线电机驱动两所述插板沿竖向升降。