[发明专利]利用火箭散布用于自组网自建坐标地质灾害预警传感器

权利要求书

1.一种利用火箭散布用于自组网自建坐标地质灾害预警传感器，包括传感器壳体(1)，其特征在于，传感器壳体(1)内部从上至下依次设置有火箭推进舱(2)、天线舱(3)、发电舱(4)、电池舱(5)和信号处理舱(6)，传感器壳体(1)外部在底端固定连接有导引头(7)，并在发电舱(4)与电池舱(5)之间的部分安装有栅格尾翼(8)；传感器壳体(1)在栅格尾翼(8)以下的部分作为弹体(9)，弹体(9)外侧周向均匀地安装有竖向设置的多个导流翼(10)；

所述的火箭推进舱(2)舱体内安装有火箭发动机，火箭发动机的燃烧室(14)中装有固体燃料(15)和点火器(16)；火箭推进舱(2)的尾部通过开设在传感器壳体(1)上端的拉瓦尔喷口(11)与传感器壳体(1)上端外部连通；所述点火器(16)用于根据控制器的控制进行点火作业；

所述的天线舱(3)舱体内安装有天线，所述天线通过馈线延伸到传感器信号处理单元调制信号板；

所述的发电舱(4)舱体内安装有风力发电机，发电机的转轴上安装有风力叶轮；发电舱(4)通过周向上均匀地开设在传感器壳体(1)上的多个通风口(12)与外部连通；

所述的电池舱(5)舱体内安装有电源模块，电源模块为蓄电池组；所述的电源模块用于为控制器、无线通信模块和震动传感器进行用电的供应，用于接收并储存发电机发出的电量；

所述的信号处理舱(6)舱体内分别安装有控制器、次声波传感器、陀螺仪、加速度计、地磁传感器、土壤水分传感器、震动传感器、UWB长距自组网定位模块、无线通信模块和RFID模块；信号处理舱(6)舱体外于传感器壳体(1)上连接有显示模块，用于查看传感器的参数；所述的次声波传感器用于采集地质滑坡临滑时岩石断裂和土石摩擦或者泥石流运动时产生的次声波信号，并将采集到的次声波信号实时传送至控制器进行信号处理；所述的陀螺仪和加速度计形成惯性测量单元，用于采集传感器随锚固的土体或者岩体运动过程中的角度变化信号和加速度信号，经过解算并将所锚固的土体角度变化信号、速度、位移信号实时发送给信号处理单元，再由自组网的方式将运动状态通知汇聚节点；所述的地磁传感器用于采集传感器本体与东南西北方向信号，并方向信号实时发送给控制器；所述土壤水分传感器用于采集传感器本体所在位置的土壤水分含量信号，并将土壤水分含量信号实时发送给控制器；所述震动传感器用于采集传感器本体周围的土体挤压摩擦产生的震动信号，并将震动信号实时发送给控制器；所述UWB长距自组网定位模块用于采集传感器本体的相对位置信号，并将相对位置信号实时发送给控制器；所述无线通信模块与天线连接，用于建立传感器本体之间、传感器本体与中心站之间的通信连接；所述RFID模块用于识别传感器本体距离无人机的距离信号，并将距离信号实时发送给控制器；所述显示模块用于进行数据的实时显示；

所述控制器用于对接收到的次声波信号进行处理，并判断是否存在异常声波信号，并在存在异常声波信号时通过无线通信模块发出示警信号；用于对接收到的角度信号和加速度信号进行处理并获得传感器本体的运动速度和位移；用于对接收到的倾斜角度信号进行处理并获得传感器本体的倾斜角度；用于对接收到的夹角信号进行处理并获得传感器本体的方位；用于对土壤水分含量信号进行处理并获得土壤的水分含量，并根据传感器本体所在地的地质特性预估滑坡崩塌的可能性，并在可能性大于设定阈值时通过无线通信模块发出预警信号；用于对接收到的震动信号进行处理，并根据处理结果预估滑坡崩塌的可能性，并在可能性大于设定阈值时通过无线通信模块发出预警信号；用于对位置信号进行处理并获得传感器本体的位置信息；用于对距离信号进行处理获得距离值，并在距离值到达设定范围内控制点火器进行点火作业；用于通过无线通信模块与相邻近的传感器本体之间进行交互通信，以将自身的处理数据与相邻近的传感器本体处理数据进行数据交互，同时，根据相邻传感器本体的处理数据进行自身三维坐标的确定；用于通过无线通信模块与中心站之间进行通信连接，并将处理数据发送给中心站；用于通过无线通信模块与无人机之间进行通信连接，并在接收到无人机发送的点火信号后控制点火器进行点火作业；用于控制显示模块对自身处理数据和相邻传感器处理数据的实时显示。

2.根据权利要求1所述的一种利用火箭散布用于自组网自建坐标地质灾害预警传感器，其特征在于，所述电源模块的输出线路上设置隔离开关，隔离开关通过拉绳钥匙连接无人机，在拉绳钥匙连接时隔离形状断开；在拉绳钥匙脱离隔离开关时，隔离开关闭合。