[发明专利]一种远程部署的地质灾害监测装置及其监测方法

说明书

本发明涉及地质灾害监测技术领域，具体是涉及一种远程部署的地质灾害监测装置及其监测方法，监测装置是由监测箱体，以及设置在监测箱体内、电性连接的GNSS接收机和供电系统组成，所述监测箱体上设置有GNSS卫星天线和太阳能供电结构，且能够通过能够消除水平摆动的抗摆动结构与无人机的飞行平台进行连接，从而能够安全高效地空投在指定地点，因而能够在常规监测设备和人员无法进入现场安装部署的极端复杂场景下实现GNSS监测设备部署监测，以及应急监测危险场景下GNSS监测设备的安全部署监测，为实现对可能来临的地质灾害的提前准确预警提供必须的监测数据。

技术领域

本发明涉及地质灾害监测技术领域，具体是涉及一种远程部署的地质灾害监测装置及其监测方法。

背景技术

我国每年地质灾害造成的财产损失超过百亿元，对灾害体进行实时观测，获取灾害体变形信息并提前发出预警信息是保障人员生命安全、降低财产损失的重要途径。现有的监测技术手段中，采用地表(裂缝计、GNSS)和地下(深部测斜仪、土壤含水率、土压力计)监测设备都需要人员进入灾害变形区域现场施工；而采用低空摄影测量、机载雷达和卫星遥感等空天监测技术无法做到实时监测。

因此目前地质灾害检测最大的难点是：

1、一些需要进行实时监测的特殊灾害场景，一直无法实现对灾害体的实时变形监测，这是因为人员和常规监测设备无法到达现场进行安装部署，

2、现场施工人员面临极大的生命安全风险，相关人员需要进入灾区在滑坡体上方及山体两侧的灾害体上设置监测点，对灾害体进行实时监测，以保障救援人员安全。

3、常规监测方式施工周期长，短则2到3天，长则可达半月以上，如采用人员监测，人力成本巨大。

因此，亟需一种无须人员进入现场即可安全部署的新型监测装置及监测方法。

发明内容

为了实现以上目的，本发明提供了一种远程部署的地质灾害监测装置，解决极端复杂场景下监测设备不能部署监测和应急监测危险场景下监测设备不能安全部署监测的问题，具体的技术方案如下：

一、监测装置结构

本发明设计的远程部署的地质灾害监测装置，是由监测箱体，以及设置在监测箱体内、电性连接的GNSS接收机和供电系统组成，所述供电系统包括太阳能控制器和锂电池。太阳能控制器的作用是实现稳压与电压转化功能，可以将18V的太阳能转换为12V的直流电存储于锂电池，实现过充保护、过放保护、负载过流及短路保护等功能；GNSS接收机用于接收卫星观测数据，并利用内置集成的4G通信模块将观测数据回传至监测云平台。

所述监测箱体为空心立方体型，用于保护设备主体免受撞击破坏，防止雨水进入。监测箱体顶部为可以打开的开盖结构，打开后可放入GNSS接收机、太阳能控制器和锂电池，最后可以使用螺栓将开盖盖紧固在监测箱体上。

所述GNSS卫星天线包括不锈钢材质中空圆管制备的天线支撑杆，所述天线支撑杆的一端与监测箱体的顶面中心部垂直连接，另一端设置有SMA-KF公头；所述SMA-KF公头通过天线支撑杆内部设置的天线连接线与GNSS接收机连接。所述GNSS卫星天线采用螺旋天线接收卫星信号，是为了最大化的减轻监测装置整体重量，同时，螺旋天线能在一定倾斜角度下保证接收机正常接收卫星观测数据。

在所述监测箱体顶面，以GNSS卫星天线为对称位置，镜像设置有两个太阳能支架；所述两个太阳能支架的上端可合拢连接在天线支撑杆上的对接圆环上；且所述两个太阳能支架的上表面均通过固定螺栓连接有太阳能薄膜。本发明设计的太阳能支架能尽可能保持平衡，且能满足发电冗余需求，可以使得监测装置投放时不用顾虑太阳能薄膜的朝向是否朝南(例如太阳能薄膜为南北朝向时，有一面必定朝南，可满足光照发电要求，即使太阳能薄膜为东西朝向，不论上午还是下午，总有一面可以正对光照方向，进行发电)，以满足长期连续观测时最大化地吸收太阳能。