[发明专利]一种洞穴探测系统

摘要

本发明公开了一种洞穴探测系统，包括均匀安装在一个球体装置上N个摄像头，五个红外线测距仪，四个超声波探头，若干个温度传感器，若干个湿度传感器，N个氧浓度传感器，N个有害气体传感器，水平陀螺仪，中央处理器，三维生成模块，虚拟传感器，虚拟作动器，仿真分析模块，人机操作模块，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度。本发明通过三维模型将洞内的周围全景形态图像、气体浓度和温度直观的展示给洞口的观测人员，从而准确的绘制出洞穴内的地貌和空间情况，大大降低了探险者的风险。

主权项

1.一种洞穴探测系统，其特征在于，包括N个摄像头，均匀安装在一个球体装置上，用于获取360度全景视频数据，并将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器，N至少为四个，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度；五个红外线测距仪，均匀安装在所述球体装置上，用于各角度的测距，并将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器；四个超声波探头，安装在所述球体装置的顶面、正面、左侧和右侧，其中正面的超声波探头用于检测小车前方是否存在障碍，进而采取绕过或者转弯的策略，其余三个用于左右两侧的测距，四个超声波探头均将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器；若干个温度传感器，均匀安装在所述球体装置上，用于获取洞穴内的温度，并将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器，发送到虚拟传感器进行显示；若干个湿度传感器，均匀安装在所述球体装置上，用于获取洞穴内的湿度，并将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器，发送到虚拟传感器进行显示；N个氧浓度传感器，均匀安装在所述球体装置上，用于获取洞穴内的氧浓度，并将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器，发送到虚拟传感器进行显示，N至少为四个；N个有害气体传感器，均匀安装在所述球体装置上，用于获取洞穴内的有害气体浓度，并将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器，发送到虚拟传感器进行显示，N至少为四个；水平陀螺仪，安装在小车内，用于测量洞穴的地势起伏情况，并将检测到的数据通过通讯模块发送到中央处理器；中央处理器，用于接收摄像头、红外线测距仪、超声波探头和水平陀螺仪所检测到的数据，并将这些数据转换成三维生成模块所能识别的格式发送到三维生成模块；用于接收温度传感器和湿度传感器发送的数据，并根据这些数据进行洞穴内温度和湿度情况的评估；三维生成模块，用于根据接收到的中央处理器发送的数据建立洞穴的三维模型；虚拟传感器，为插入在三维模型中的直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元，虚拟作动器，用于驱动参数变化的，与三维生成模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；仿真分析模块，用于将输入参数划分为单元、特性和载荷，然后通过预设的分析算法和分析方法对所建立的三维模型进行仿真分析；人机操作模块，用于输入洞穴基本信息数据、数据调用命令和控制命令。