野外地質勘查安全監測系統及方法與流程

2023-04-22 23:52:17 4

本發明涉及一種野外地質勘查安全監測系統及方法。

背景技術：

現有技術裡，野外勘查作業是地質工作者的基本工作，野外地質勘查多在野外等環境艱苦的地區，存在許多難以預料的安全隱患，如偏遠山區、邊境地區和高海拔地區，氣候惡劣、條件簡陋、通信不暢，經常會出現地震、山體滑坡、泥石流、大型野生動物等自然災害。惡劣的自然條件給地質勘查帶來了極大的不便，存在巨大的安全隱患，而且當事故發生後，由於既無法確定受困者的具體位置也無法建立聯繫，難以實施及時、有效的應急救援。

cn102185625a的專利文獻公開了一種可攜式野外地質調查數據實時傳輸系統，其為一安放在背負包中的背負式便攜終端，所述背負式便攜終端包括：數據處理單元，用於對採集的數據進行分析、處理後輸入、輸出，其連接有數據收發處理器、語音網關及視頻解碼器；數據採集裝置，用於採集野外地質災害現場的相關地質數據傳輸到數據處理單元；通信單元，用於數據處理單元與主管站的子系統進行相關數據的通信。現有技術的顯著缺點是：功能單一，不能有效實現野外地質勘查安全監測。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種野外地質勘查安全監測系統，其解決了野外地質勘查安全監測的技術問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種野外地質勘查安全監測系統，其特徵在於，包括：用於通過壓縮礦物產生電荷以檢測振動的震動檢波器，以及通過檢測所述電荷的多少來對人體進行定量理療的理療外套。

作為本發明的另一目的，還提供一種野外地質勘查安全監測方法，其特徵在於，包括：震動檢波器通過壓縮礦物產生電荷以檢測振動；理療外套通過檢測所述電荷的多少來對人體進行定量理療。

本發明相對於現有技術具有以下突出的實質性特點和顯著的進步：

結構簡單，包括震動檢波器與理療外套，提高野外地質勘查工作的安全係數。在地質勘查作業時，本系統能及時監測到環境的變化，在地震、泥石流、寒潮等重大地質或自然災害發生時進行有效預警，有利於作業人員及時採取措施避免事故的擴大，也有利於作業人員的及時疏散、逃離，避免人員傷亡。在事故發生後，本系統以我國擁有自主智慧財產權的北鬥衛星導航系統為基礎，充分利用其特有短報文通信功能，實現與遠程終端通信，發送遇險位置的具體坐標並報警求援。而在日常的地質勘查作業過程中，本發明可以實現按摩、理療等功能，提高地質工作者的舒適度，緩解高強度工作對身體健康的傷害，預防各種職業病的發生。

附圖說明

圖1是野外地質勘查安全監測系統的主視示意圖。

圖2是野外地質勘查安全監測系統打開上蓋後的俯視示意圖。

圖3是野外地質勘查安全監測系統的北鬥衛星遠程終端主視示意圖。

圖4是野外地質勘查安全監測系統的左視示意圖。

圖5是野外地質勘查安全監測系統的右視示意圖。

圖6是野外地質勘查安全監測系統除去外套後的俯視示意圖。

圖7是野外地質勘查安全監測系統除去外套後的右視示意圖。

圖8是野外地質勘查安全監測系統的按摩裝置的俯視示意圖。

圖9是野外地質勘查安全監測系統的按摩裝置的左視示意圖。

圖10是野外地質勘查安全監測系統的按摩裝置的右視示意圖。

圖11是野外地質勘查安全監測系統的安裝基座的俯視示意圖。

圖12是野外地質勘查安全監測系統的凸輪組的俯視示意圖。

圖13是野外地質勘查安全監測系統的凸輪組的左視示意圖。

圖14是野外地質勘查安全監測系統的電控模塊的接線示意圖。

圖15是野外地質勘查安全監測系統的儲物倉的俯視示意圖。

圖16是野外地質勘查安全監測系統的儲物倉的右視示意圖。

圖17是野外地質勘查安全監測系統的儲水倉的俯視示意圖。

圖18是野外地質勘查安全監測系統的儲水倉的右視示意圖。

圖19是野外地質勘查安全監測系統的下殼的主視示意圖。

圖20是野外地質勘查安全監測系統導軌展示的俯視示意圖。

圖21是野外地質勘查安全監測系統的下殼的右視示意圖。

圖22是野外地質勘查安全監測系統的理療外套的俯視示意圖。

圖23是野外地質勘查安全監測系統的震動檢波器主視示意圖。

圖24是野外地質勘查安全監測系統的震動檢波器去掉上蓋板的俯視示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

本發明提供一種野外地質勘查安全監測系統，其特徵在於，包括：用於通過壓縮礦物產生電荷以檢測振動的震動檢波器，以及通過檢測所述電荷的多少來對人體進行定量理療的理療外套。

優選地，還設置有下殼與上蓋，所述下殼與上蓋構成一個不完全密閉的腔體，所述理療外套包圍在下殼與上蓋所構成的整體的外部，所述震動檢波器位於理療外套的外部，所述下殼滑動聯接有t型導軌，在下殼的後壁上設置溫度傳感器，所述下殼的右側底部設有儲物倉與儲水倉，並可通過t型導軌從下殼右壁處抽出，在所述下殼內部還設置電控模塊，所述電控模塊包括一箱體，所述箱體內設置控制器與北鬥衛星定位及發射器，所述控制器與北鬥衛星定位及發射器通過電纜連接。

優選地，還包括位於下殼內部的按摩裝置，所述按摩裝置包括安裝基座，在所述安裝基座上設置步進電機驅動凸輪組。

如圖1、圖2、圖3所示，野外地質勘查安全監測系統，包括：按摩裝置1、電控模塊2、儲物倉3、儲水倉4、下殼5、上蓋6、理療外套7、指令輸入器8、溫度傳感器9、震動檢波器10、北鬥衛星遠程終端11。

如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖19所示，按摩裝置1位於下殼5內部，通過螺釘511、螺釘512、螺釘513、螺釘514固定於下殼5的底部；電控模塊2位於下殼5內部，通過螺釘2111、螺釘2112、螺釘2113、螺釘2114固定於下殼5的底部；儲物倉3位於下殼5右側底部，通過t形導軌519與下殼5進行滑動聯接，可從下殼5右壁處抽出；儲水倉4位於下殼5右側底部，通過t形導軌520與下殼5進行滑動聯接，可從下殼5右壁處抽出；下殼5與上蓋6通過螺釘611、螺釘612、螺釘613、螺釘614進行聯接，構成一個不完全密閉的腔體；理療外套7包圍在下殼5與上蓋6所構成的整體的外部；指令輸入器8位於理療外套7外部；溫度傳感器9位於下殼5的後壁上；震動檢波器10位於理療外套7的外部；北鬥衛星遠程終端11與本系統主體無直接物理關係。

如圖8所示，按摩裝置1由安裝基座111、步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115、凸輪組116、凸輪組117組成。

如圖9、圖10、圖11所示，安裝基座111為一整體結構，由底座1111、支架1112、支架1113、支架1114、支架1115構成；底座1111為正方形平板，底座1111的四個角分別設有通孔1116、通孔1117、通孔1118、通孔1119；支架1112、支架1113、支架1114、支架1115完全相同，支架1112、支架1113、支架1114、支架1115的上部均開有一個圓形通孔，支架1112、支架1113上的通孔同軸，支架1114、支架1115的通孔同軸，支架1112、支架1115上的通孔軸線在同一水平面內；步進電機112通過螺釘1121、螺釘1122、螺釘1123、螺釘1124安裝在支架1112上；步進電機113通過螺釘1131、螺釘1132、螺釘1133、螺釘1134安裝在支架1113上；步進電機114通過螺釘1141、螺釘1142、螺釘1143、螺釘1144安裝在支架1114上；步進電機115通過螺釘1151、螺釘1152、螺釘1153、螺釘1154安裝在支架1115上；步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115的輸出軸分別穿過支架1112、支架1113、支架1114、支架1115上的通孔，步進電機112、步進電機113的輸出軸同軸，步進電機114、步進電機115的輸出軸同軸，步進電機112、步進電機115的輸出軸在同一水平面內；凸輪組116安裝於步進電機112、步進電機113的輸出軸上，凸輪組116上的方形盲孔與步進電機112、步進電機113輸出軸形成過渡配合，由步進電機112、步進電機113共同帶動凸輪組116轉動；凸輪組117安裝於步進電機114、步進電機115的輸出軸上，凸輪組117上的方形盲孔與步進電機114、步進電機115輸出軸形成過渡配合，由步進電機114、步進電機115共同帶動凸輪組117轉動。

如圖12、圖13所示，凸輪組116為一整體結構，由3個共軸線、共角度的凸輪構成，相鄰凸輪間連接部分為一圓軸結構，外側兩凸輪側面各開有一個方形盲孔，方形盲孔軸線與凸輪軸線重合；凸輪組117結構與凸輪組116完全相同。

如圖2、圖14、圖20所示，電控模塊2由箱體211、發聲器212、電源214、控制器217、步進電機驅動器219、充電接口220、北鬥衛星定位及發射器221組成；箱體211為一長方體無上蓋箱體，發聲器212、電源214、控制器217、步進電機驅動器219、北鬥衛星定位及發射器221均位於箱體211內部，發聲器212、電源214、控制器217、步進電機驅動器219、北鬥衛星定位及發射器221分別通過螺釘固定於箱體211底部。

如圖14所示，指令輸入器8與控制器217之間通過電纜811連接；發聲器212與控制器217之間通過電纜213連接；電源214與控制器217之間通過電纜216連接；電源214與充電接口220之間通過電纜215連接；控制器217與溫度傳感器9通過電纜911連接；控制器217與北鬥衛星定位及發射器221通過電纜222相連；控制器217與震動信號處理器1018之間通過電纜1019連接；控制器217與步進電機驅動器219之間通過電纜218連接；步進電機驅動器219與步進電機112之間通過電纜2192連接；步進電機驅動器219與步進電機113之間通過電纜2194連接；步進電機驅動器219與步進電機114之間通過電纜2193連接；步進電機驅動器219與步進電機115之間通過電纜2191連接；理療外套7上的電氣石晶體715與控制器217之間通過電纜714相連。

如圖15、圖16所示，儲物倉3為一長方體無蓋箱形結構，儲物倉3底部設有於t形導軌519相配合的t形槽，儲物倉3經過通孔523在t形導軌519上滑動。

如圖17、圖18所示，儲水倉4為一長方體密閉箱形結構，儲水倉4底部設有於t形導軌520相配合的t形槽，儲水倉4經過通孔524在t形導軌520上滑動。

如圖19、圖20、圖21所示，下殼5為一長方體無上蓋箱體結構，下殼5四個角處分別設有螺紋孔515、螺紋孔516、螺紋孔517、螺紋孔518，下殼5底部右側設有t形導軌519、t形導軌520，下殼5的後面箱壁上設有通孔521、通孔522、通孔525、通孔526，下殼5右側箱壁上設有通孔523、通孔524；儲物倉3經通孔523插入下殼5內部，儲水倉4經通孔524插入下殼5內部；電源214的充電接口220設於通孔521內。

如圖6所示，上蓋6為一矩形平板結構，上蓋6的四個角處依次設有供螺釘611、螺釘612、螺釘613、螺釘614穿過的通孔，上蓋6上設有供凸輪組116、凸輪組117探出用的矩形通孔615。

如圖1、圖4、圖22所示，理療外套7由軟布料製成，理療外套7為長方體封閉箱體結構，理療外套7後部設有通孔712，下殼5後壁上的通孔521、通孔522、通孔525、通孔526可通過通孔712露出，理療外套7右壁上設有通孔713，儲物倉3與儲水倉4通過通孔713露出，理療外套7底部設有拉鏈711；理療外套7上表面安裝有電氣石715，可以作為生理理療，電氣石715通過電纜716連接，最終經電纜714與控制器217相連。

如圖20所示，指令輸入器8通過電纜811與控制器217相連，電纜811依次經過通孔712、通孔522進入系統內部；溫度傳感器9通過電纜911與控制器217相連，電纜911依次經過通孔712、通孔526進入系統內部，主要檢測環境溫度。

如圖22、圖23所示，所述震動檢波器10為立方體結構由下箱體1011、上蓋板1012、石英壓電傳感器1013、壓縮彈簧1014、震動塊1015、滑動光杆1016、中間擋塊1017、震動信號處理器1018構成；下箱體1011頂部有四個螺紋孔1020，通過螺釘將下箱體1011與上蓋板1012相連；六個石英壓電傳感器1013分別設置在由下箱體1011和上蓋板1012構成的正立方體箱型結構的六個內表面上，六個滑動光杆1016的外端分別垂直固定在所對應的石英壓電傳感器1013表面上，六個滑動光杆1016的另一端分別固定在位於中間的中間擋塊1017上；六個震動塊1015分別套在滑動光杆1016上，每個震動塊1015兩端分別有兩個壓縮彈簧1014套在滑動光杆1016上，壓縮彈簧1014在平衡時處於壓縮狀態；六個石英壓電晶體1013經連接導線連接到震動信號處理器1018上；震動信號處理器1018通過連接導線1019與控制器217相連，連接導線1019依次經過通孔712、通孔525進入到下殼5和上蓋6構成的腔體內。

北鬥衛星遠程終端11與系統主體無直接物理聯繫，但是可與其內部北鬥衛星定位及發射器221建立無線通信，北鬥衛星遠程終端11用來接收北鬥衛星定位及發射器221發送的信息。

本發明還提供一種野外地質勘查安全監測方法，包括：震動檢波器通過壓縮礦物產生電荷以檢測振動；理療外套通過檢測所述電荷的多少來對人體進行定量理療。

指令輸入器8可發出按摩、音樂播放、溫度檢測、震動檢測和生理理療檢測的指令，按摩指令經指令輸入器8發出，經連接導線811傳送到控制器217，控制器217將按摩指令經連接導線218傳送到步進電機驅動器219，步進電機驅動器219再將驅動信號分別經連接導線2192、連接導線2194、連接導線2193、連接導線2191傳送至步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115，驅動步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115旋轉；為了提高按摩效果，增大按摩力度，減小體積，步進電機驅動器採用同步技術，分別同軸雙電機驅動凸輪組116和凸輪組117產生震動，來達到較大震動按摩的目的。

音樂播放指令經指令輸入器8發出，經電纜811傳送到控制器217，控制器217將音樂播放指令經電纜213傳送到發聲器212，發聲器212發出聲音。

溫度檢測指令經指令輸入器8發出，經電纜811傳送到控制器217，控制器217接通溫度傳感器9的電路，溫度傳感器9工作，實時檢測環境的溫度，並將溫度值經電纜911傳送給控制器217，控制器217將接收到的溫度值經電纜811傳給指令輸入器8，指令輸入器8將接收到的溫度值顯示在顯示屏上；當人們在野外考察夜晚露營時，開啟溫度檢測，如果環境溫度變化(例如溫度突降)，此時控制器217發出指令經電纜218傳給步進電機驅動器219，步進電機驅動器219再將驅動信號分別經電纜2192、電纜2194、電纜2193、電纜2191傳送至步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115，驅動步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115旋轉，以按摩震動的方式提醒人們注意溫度驟變；與此同時，控制器217發出警報指令經電纜213傳送給發聲器212，發聲器212發出警報，以聲音警報的方式提醒人們。

震動檢測指令經指令輸入器8發出，經電纜811傳送到控制器217，控制器217控制接通震動檢波器10的電路，震動檢波器10工作。當露營地環境發生震動時，例如地震、塌方、泥石流、大型野生動物活動，震動檢波器10內部的震動塊1015發生震動進而壓縮彈簧1014，橫向(x或y)和縱向(z)方向上石英壓電傳感器1013受到壓縮彈簧1014的壓力產生信號，信號經震動信號處理器1018處理後經電纜1019傳送給控制器217，控制器217一方面通過電纜213發送警報指令到發聲器212，發聲器212發出地震警報聲音，另一方面通過電纜218發送指令到步進電機驅動器219，步進電機驅動器219再將驅動信號分別經電纜2192、電纜2194、電纜2193、電纜2191傳送至步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115，驅動步進電機112、步進電機113、步進電機114、步進電機115旋轉，提醒人們。

求救指令經指令輸入器8發出，經電纜811傳送到控制器217，控制器217將求救指令經電纜222傳給北鬥衛星定位及發射器221，北鬥衛星定位及發射器221準確定位，將位置坐標經衛星傳給北鬥衛星遠程終端11，北鬥衛星遠程終端11發出警報，並在終端顯示屏上顯示受困人員的位置坐標。

生理理療檢測指令經指令輸入器8發出，經電纜811傳送到控制器217，控制器217控制接通電氣石715的電路，由於電氣石715具有壓電性和熱電性，當人體與理療外套7接觸時，電氣石715受到壓力，電氣石715內部會聚集電荷，隨著電氣石715受壓程度的大小、受壓時間的長短，產生大小不一的電壓和電流，經過電纜716、714傳送到控制器217，控制器217可以檢測到電氣石715產生電荷的數量，從而可以在指令輸入器8顯示屏上量化顯示人們接受的理療的程度。

以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護範圍之內。本發明的保護範圍以權利要求書為準。