一种地质灾害远程监测系统及其监测方法与流程

1.本发明涉及地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种地质灾害远程监测系统及其监测方法。


背景技术：

2.地质灾害是指以地质动力活动或地质环境异常变化为主要成因的自然灾害，在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下,地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体变形位移以及环境异常变化等,危害人类生命财产、生活与经济活动或破坏人类赖以生存与发展的资源、环境的现象或过程。
3.为保护人民群众的生命财产安全，需要对地质灾害进行监测和预报。现有的监测预警工作多采用人工巡视、固定摄像头监控或者无人机检测进行，其中人工巡视效率差；无人机巡视无法远程完成，且续航能力差，使用不便，而现在的摄像头在使用时很不方便，由于长期处于室外，摄像头外侧粘附过多灰尘，影响监测效果。
4.现有技术中专利号为cn201621416258.0的中国专利公开了一种地质灾害远程监测装置，包括壳体，所述壳体的顶端设有透明玻璃罩，所述透明玻璃罩的内腔设有图像采集装置，所述透明玻璃罩的顶端设有旋转电机；该装置通过除尘刷对透明玻璃罩进行擦拭除尘，可保证采集的时候视野清晰；但由于除尘刷在多次擦拭除尘后，其表面会沾染过多灰尘，再利用其对透明玻璃罩进行擦拭，不仅擦拭效果差，还会使透明玻璃罩上沾染更多灰尘，影响监测设备对信息的采集效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种地质灾害远程监测系统及其监测方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种地质灾害远程监测系统，包括控制箱体，所述控制箱体内设置有控制系统，所述控制箱体外壁连接有l形支撑板，所述l形支撑板外壁连接有连接杆，所述连接杆远离l形支撑板的一端连接有透明玻璃罩，所述透明玻璃罩内设置有图像采集设备，所述l形支撑板上设置有用于清理透明玻璃罩的清理机构，所述清理机构上设置有清理件，所述清理件与透明玻璃罩活动相抵，所述控制箱体内设置有用于回收清理件的回收机构，所述l形支撑板上设置有用于驱动清理机构和回收机构的驱动机构。
8.优选的，所述驱动机构包括固设在l形支撑板上的驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有转动轴，所述转动轴远离驱动电机的一端依次穿过l形支撑板和控制箱体并向控制箱体内部延伸，所述驱动电机外壁连接有大齿轮，所述大齿轮外壁啮合连接有小齿轮，所述小齿轮与清理机构相连。
9.优选的，所述清理机构包括固设在l形支撑板底部的套管，所述小齿轮固设在套管上，所述套管套设在连接杆上，所述套管内壁连接有转轴，所述清理件套接在转轴上，所述
套管外壁连接有l形移动板，所述清理件活动连接在l形移动板内。
10.优选的，所述l形移动板开设有活动槽，所述活动槽内壁连接有弹性元件，所述弹性元件远离活动槽内壁的一端连接有托板，所述托板与清理件活动相抵。
11.优选的，所述清理机构还包括固设在l形移动板上的水箱，所述水箱内存储有清水，所述水箱内设置有海绵层，所述海绵层内开设有通孔，所述清理件活动连接在通孔内。
12.优选的，所述回收机构包括旋转组件和移动组件，所述旋转组件包括固设在控制箱体内的连接板，所述连接板外壁转动连接有旋转杆，所述旋转杆外壁设置有卷收辊，所述卷收辊滑动连接在旋转杆上，且所述清理件远离套管的一端与卷收辊相连，所述旋转组件还包括固设在旋转杆上的第三锥齿轮和固设在转动轴上的第一锥齿轮，所述第三锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合。
13.优选的，所述移动组件包括固设在控制箱体内的隔板，所述转动轴远离驱动电机的一端通过轴承转动连接在隔板上，所述隔板上滑动连接有两个移动块，两个所述移动块与卷收辊转动连接，所述移动块内螺纹连接有丝杆，所述丝杆通过轴承转动连接在控制箱体内，所述移动组件还包括固设在丝杆上的第四锥齿轮和固设在转动轴上的第二锥齿轮，所述第四锥齿轮与第二锥齿轮活动相抵。
14.优选的，所述大齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮均设置为半齿轮，且当所述大齿轮与小齿轮啮合时，所述第一锥齿轮不与第三锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮不与第四锥齿轮啮合；且当所述大齿轮不与小齿轮啮合时，所述第一锥齿轮与第三锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与第四锥齿轮啮合。
15.优选的，所述控制系统包括中央处理器，所述中央处理器与图像采集设备和驱动电机电性相连，所述中央处理器还电性连接有供电模块、存储模块、时间继电器模块和无线模块，所述中央处理器通过无线模块连接有后台终端。
16.本发明还公开了一种地质灾害远程监测系统的监测方法，包括以下步骤：
17.s1：将控制箱体安装在待监测的区域，供电模块为装置提供电力支持，图像采集设备能及时监控监测地区的图像信息，存储模块将采集的图像信息进行存储，中央处理器通过无线模块将采集的数据传送至后台终端，随时了解监测区域的情况；
18.s2：图像采集设备在工作一段时间后容易积累灰尘，影响了采集效果，在时间继电器模块内设置预设时间，当达到预设时间时，中央处理器控制驱动电机工作；
19.s3：驱动电机工作带动转动轴旋转，进而使转动轴带动第一锥齿轮和第二锥齿轮分别与第三锥齿轮和第四锥齿轮啮合，进而使旋转杆和丝杆转动，旋转杆在转动过程中会带动卷收辊旋转，进而使卷收辊对暴露在外侧且已经擦拭过灰尘的清理件进行卷取，清理件可以为编制而成的带状清理布，在卷收辊对清理件进行收取的过程中，丝杆的旋转会带动移动块移动，使移动块带动转动中的卷收辊向转动轴处移动；
20.s4：在卷收辊对清理件进行收取的过程中，清理件另一端会从套管内拉出，拉出的清理件外侧干净，且在其拉移的过程中，清理件从浸水的海绵层中穿过，使清理件湿润，随着电机的继续运行，第一锥齿轮和第二锥齿轮不再与第三锥齿轮和第四锥齿轮啮合，原先暴露在外侧且已经擦拭过灰尘的清理件全部被卷收辊收取，此时大齿轮开始与小齿轮啮合，小齿轮带动套管以连接杆为圆心进行转动，进而套管通过l形移动板带动刚从套管拉出的清理件对透明玻璃罩外侧的灰尘进行清理，保证监测时采集视野的清晰，当驱动电机带
动转动轴旋转一周后，时间继电器模块发送信号给中央处理器，中央处理器控制驱动电机停止工作。
21.与现有技术相比，本发明提供了一种地质灾害远程监测系统及其监测方法，具备以下有益效果：
22.1、该地质灾害远程监测系统及其监测方法，通过驱动机构带动回收机构和清理机构分别工作，使回收机构对之前擦拭使用的清理件进行回收，在回收过程中使新的清理件被拉出，清理机构通过新的清理件对透明玻璃罩进行高效清理，使图像采集设备能及时有效的监控监测地区的图像信息，便于工作人员准确了解监测区域的情况，从而对地质灾害进行准确监测预警。
23.2、该地质灾害远程监测系统及其监测方法，通过转动轴转动时带动第一锥齿轮与第三锥齿轮啮合，使旋转杆转动，旋转杆在转动过程中会带动卷收辊旋转，进而使卷收辊对暴露在外侧且已经擦拭过灰尘的清理件进行卷取，在卷收辊对清理件进行收取的过程中，清理件另一端会从套管内拉出，拉出的清理件外侧干净，便于随后同清理机构对透明玻璃罩进行清理。
24.3、该地质灾害远程监测系统及其监测方法，通过转动轴的转动，在转动轴带动第一锥齿轮与第三锥齿轮啮合时，第二锥齿轮与第四锥齿轮，使丝杆转动，丝杆的旋转会带动移动块移动，使移动块带动转动中的卷收辊向转动轴处移动，避免卷取的清理件缠绕在卷收辊的一处，影响清理件的卷收效果。
25.4、该地质灾害远程监测系统及其监测方法，通过对清理件的回收拉移，使其在拉移的过程中，清理件从浸水的海绵层中穿过，使清理件湿润，便于提高对透明玻璃罩外侧灰尘的清理效果。
26.5、该地质灾害远程监测系统及其监测方法，通过在l形移动板内设置活动槽，使弹性元件通过弹力推动托板对清理件作用力，使清理件与透明玻璃罩紧密抵压，提高对其擦拭效果。
附图说明
27.图1为本发明的结构示意图；
28.图2为本发明的图1中a部局部放大示意图；
29.图3为本发明的剖面结构示意图；
30.图4为本发明的回收机构的结构示意图；
31.图5为本发明的套管的剖面结构示意图；
32.图6为本发明的水箱的剖面结构示意图；
33.图7为本发明的l形移动板的横截面结构示意图；
34.图8为本发明的控制系统的工作原理框图。
35.图中：1、控制箱体；2、l形支撑板；201、连接杆；3、透明玻璃罩；301、图像采集设备；4、清理件；5、驱动电机；501、转动轴；5011、第一锥齿轮；5012、第二锥齿轮；502、大齿轮；503、小齿轮；6、套管；601、转轴；7、l形移动板；701、活动槽；702、弹性元件；703、托板；8、水箱；801、海绵层；8011、通孔；9、旋转杆；901、卷收辊；902、第三锥齿轮；10、连接板；11、隔板；12、丝杆；121、移动块；122、第四锥齿轮；13、中央处理器；131、供电模块；132、存储模块；
133、时间继电器模块；134、无线模块；135、后台终端。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.实施例：
40.参照图1、图2、图3和图4，一种地质灾害远程监测系统，包括控制箱体1，控制箱体1内设置有控制系统，控制箱体1外壁连接有l形支撑板2，l形支撑板2外壁连接有连接杆201，连接杆201远离l形支撑板2的一端连接有透明玻璃罩3，透明玻璃罩3内设置有图像采集设备301，l形支撑板2上设置有用于清理透明玻璃罩3的清理机构，清理机构上设置有清理件4，清理件4与透明玻璃罩3活动相抵，控制箱体1内设置有用于回收清理件4的回收机构，l形支撑板2上设置有用于驱动清理机构和回收机构的驱动机构。
41.具体的，需要对透明玻璃罩3外侧的灰尘进行清理以保证图像采集设备301的正常采集工作，通过驱动机构带动回收机构和清理机构分别工作，使回收机构对之前擦拭使用过的清理件4进行回收，在回收过程中使新的清理件4被拉出，清理机构通过新的清理件4对透明玻璃罩3进行高效清理，使图像采集设备301能及时有效的监控监测地区的图像信息，便于工作人员准确了解监测区域的情况，从而对地质灾害进行准确监测预警。
42.参照图1、图2和图3，作为本发明优选的技术方案，驱动机构包括固设在l形支撑板2上的驱动电机5，驱动电机5的输出端连接有转动轴501，转动轴501远离驱动电机5的一端依次穿过l形支撑板2和控制箱体1并向控制箱体1内部延伸，驱动电机5外壁连接有大齿轮502，大齿轮502外壁啮合连接有小齿轮503，小齿轮503与清理机构相连；通过控制驱动电机5运行，使驱动电机5的输出端带动转动轴501转动，使转动轴501外侧的大齿轮502与清理机构上的小齿轮503啮合，进而使清理机构工作。
43.参照图3和图4，作为本发明优选的技术方案，回收机构包括旋转组件和移动组件，旋转组件包括固设在控制箱体1内的连接板10，连接板10外壁转动连接有旋转杆9，旋转杆9外壁设置有卷收辊901，卷收辊901滑动连接在旋转杆9上，且清理件4远离套管6的一端与卷收辊901相连，旋转组件还包括固设在旋转杆9上的第三锥齿轮902和固设在转动轴501上的
第一锥齿轮5011，第三锥齿轮902与第一锥齿轮5011相互啮合。
44.进一步的，移动组件包括固设在控制箱体1内的隔板11，转动轴501远离驱动电机5的一端通过轴承转动连接在隔板11上，隔板11上滑动连接有两个移动块121，两个移动块121与卷收辊901转动连接，移动块121内螺纹连接有丝杆12，丝杆12通过轴承转动连接在控制箱体1内，移动组件还包括固设在丝杆12上的第四锥齿轮122和固设在转动轴501上的第二锥齿轮5012，第四锥齿轮122与第二锥齿轮5012活动相抵。
45.进一步的，大齿轮502、第一锥齿轮5011和第二锥齿轮5012均设置为半齿轮，且当大齿轮502与小齿轮503啮合时，第一锥齿轮5011不与第三锥齿轮902啮合，第二锥齿轮5012不与第四锥齿轮122啮合；且当大齿轮502不与小齿轮503啮合时，第一锥齿轮5011与第三锥齿轮902啮合，第二锥齿轮5012与第四锥齿轮122啮合。
46.具体的，驱动电机5工作带动转动轴501旋转，进而使转动轴501带动第一锥齿轮5011和第二锥齿轮5012分别与第三锥齿轮902和第四锥齿轮122啮合，进而使旋转杆9和丝杆12转动，旋转杆9在转动过程中会带动卷收辊901旋转，进而使卷收辊901对暴露在外侧且已经擦拭过灰尘的清理件4进行卷取，清理件4可以为编制而成的带状清理布，在卷收辊901对清理件4进行收取的过程中，丝杆12的旋转会带动移动块121移动，使移动块121带动转动中的卷收辊901向转动轴501处移动，避免卷取的清理件4缠绕在卷收辊901的一处，影响清理件4的卷收效果，在卷收辊901对清理件4进行收取的过程中，清理件4另一端会被拉出，拉出的清理件4未被使用，从对使其对透明玻璃罩3进行擦拭。
47.参照图1、图2和图5，作为本发明优选的技术方案，清理机构包括固设在l形支撑板2底部的套管6，小齿轮503固设在套管6上，套管6套设在连接杆201上，套管6内壁连接有转轴601，清理件4套接在转轴601上，套管6外壁连接有l形移动板7，清理件4活动连接在l形移动板7内；小齿轮503与大齿轮502啮合转动时带动套管6转动，使套管6通过l形移动板7带动拉出的未使用的清理件4转动，清理件4以透明玻璃罩3为圆心对其进行全面擦拭。
48.参照图7，作为本发明优选的技术方案，l形移动板7开设有活动槽701，活动槽701内壁连接有弹性元件702，弹性元件702远离活动槽701内壁的一端连接有托板703，托板703与清理件4活动相抵；使弹性元件702通过弹力推动托板703对清理件4作用力，使清理件4与透明玻璃罩3紧密抵压，提高对其擦拭效果。
49.参照图1、图3和图6，作为本发明优选的技术方案，清理机构还包括固设在l形移动板7上的水箱8，水箱8内存储有清水，水箱8内设置有海绵层801，海绵层801内开设有通孔8011，清理件4活动连接在通孔8011内；对清理件4的回收拉移过程中，清理件4从浸水的海绵层801中穿过，使清理件4湿润，便于提高对透明玻璃罩3外侧灰尘的清理效果。
50.参照图1和图8，作为本发明优选的技术方案，控制系统包括中央处理器13，中央处理器13与图像采集设备301和驱动电机5电性相连，中央处理器13还电性连接有供电模块131、存储模块132、时间继电器模块133和无线模块134，中央处理器13通过无线模块134连接有后台终端135；将控制箱体1安装在待监测的区域，供电模块131为装置提供电力支持，图像采集设备301能及时监控监测地区的图像信息，存储模块132将采集的图像信息进行存储，中央处理器13通过无线模块134将采集的数据传送至后台终端135，随时了解监测区域的情况，后台终端135可以为电脑或手机。
51.本发明还公开了一种地质灾害远程监测系统的监测方法，包括以下步骤：
52.s1：将控制箱体1安装在待监测的区域，供电模块131为装置提供电力支持，图像采集设备301能及时监控监测地区的图像信息，存储模块132将采集的图像信息进行存储，中央处理器13通过无线模块134将采集的数据传送至后台终端135，随时了解监测区域的情况；
53.s2：图像采集设备301在工作一段时间后容易积累灰尘，影响了采集效果，在时间继电器模块133内设置预设时间，当达到预设时间时，中央处理器13控制驱动电机5工作；
54.s3：驱动电机5工作带动转动轴501旋转，进而使转动轴501带动第一锥齿轮5011和第二锥齿轮5012分别与第三锥齿轮902和第四锥齿轮122啮合，进而使旋转杆9和丝杆12转动，旋转杆9在转动过程中会带动卷收辊901旋转，进而使卷收辊901对暴露在外侧且已经擦拭过灰尘的清理件4进行卷取，清理件4可以为编制而成的带状清理布，在卷收辊901对清理件4进行收取的过程中，丝杆12的旋转会带动移动块121移动，使移动块121带动转动中的卷收辊901向转动轴501处移动，避免卷取的清理件4缠绕在卷收辊901的一处，影响清理件4的卷收效果；
55.s4：在卷收辊901对清理件4进行收取的过程中，清理件4另一端会从套管6内拉出，拉出的清理件4外侧干净，且在其拉移的过程中，清理件4从浸水的海绵层801中穿过，使清理件4湿润，随着电机的继续运行，第一锥齿轮5011和第二锥齿轮5012不再与第三锥齿轮902和第四锥齿轮122啮合，原先暴露在外侧且已经擦拭过灰尘的清理件4全部被卷收辊901收取，此时大齿轮502开始与小齿轮503啮合，小齿轮503带动套管6以连接杆201为圆心进行转动，进而套管6通过l形移动板7带动刚从套管6拉出的清理件4对透明玻璃罩3外侧的灰尘进行清理，保证监测时采集视野的清晰，当驱动电机5带动转动轴501旋转一周后，时间继电器模块133发送信号给中央处理器13，中央处理器13控制驱动电机5停止工作。
56.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。