本發(fā)明涉及災(zāi)害預(yù)警方法，還涉及一種次生災(zāi)害網(wǎng)格化預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

許多自然災(zāi)害，特別是等級(jí)高、強(qiáng)度大的自然災(zāi)害發(fā)生以后，常常誘發(fā)出一次生災(zāi)害連串的其他災(zāi)害接連發(fā)生，這種現(xiàn)象叫災(zāi)害鏈。災(zāi)害鏈中最早發(fā)生的起作用的災(zāi)害稱為原生災(zāi)害；而由原生災(zāi)害所誘導(dǎo)出來的災(zāi)害則稱為次生災(zāi)害。

對(duì)于許多自然災(zāi)害而言，次生災(zāi)害是有著很大的危害，特別是在災(zāi)后的救援工作，有著很大的危險(xiǎn)，有時(shí)甚至危害到救援隊(duì)伍的人身安全。

比如對(duì)于地震而言，地震次生災(zāi)害是指：由于強(qiáng)烈地震使山體崩塌，形成滑坡，泥石流；水壩河堤決地震次生災(zāi)害造成水災(zāi)；震后流行瘟疫；易燃易爆物的引燃造成火災(zāi)、爆炸或由于管道破壞造成毒氣泄漏以及細(xì)菌和放射性物質(zhì)擴(kuò)散對(duì)人畜生命威脅等等，統(tǒng)稱為次生災(zāi)害。

其中，余震引起山體滑坡，往往會(huì)造成救援人員的不必要的傷害。

又比如山體滑坡，其次生災(zāi)害也往往極易造成不必要的人員傷亡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種次生災(zāi)害網(wǎng)格化預(yù)警方法及系統(tǒng)，可以對(duì)即將發(fā)生的次生災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，避免次生災(zāi)害造成人員傷亡。

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下方法實(shí)現(xiàn)：

一種次生災(zāi)害網(wǎng)格化預(yù)警方法，包括以下步驟：

監(jiān)測模式：在發(fā)生災(zāi)害的區(qū)域投放若干個(gè)監(jiān)測端；監(jiān)測端呈網(wǎng)格化分布，實(shí)時(shí)監(jiān)測災(zāi)害區(qū)域是否出現(xiàn)位移或震動(dòng)；如果監(jiān)測端監(jiān)測到位移或震動(dòng)，則進(jìn)入判斷模式；

判斷模式：信息中心收集監(jiān)測端的監(jiān)測信息，并進(jìn)行判斷，當(dāng)超過設(shè)定數(shù)量的監(jiān)測端出現(xiàn)震動(dòng)和位移，則判定為出現(xiàn)危險(xiǎn)，進(jìn)入預(yù)警模式；

預(yù)警模式：信息中心通知預(yù)警端，預(yù)警端發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

進(jìn)一步的，網(wǎng)格化分布分為縱向分布和橫向分布；相鄰監(jiān)測端的間距在10-100米之間。

進(jìn)一步的，至少設(shè)置10個(gè)監(jiān)測端。

進(jìn)一步的，判斷模式中，同時(shí)3個(gè)以上監(jiān)測端出現(xiàn)異常判定為出現(xiàn)危險(xiǎn)。

進(jìn)一步的，所述監(jiān)測端的監(jiān)測單元包括陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)、震動(dòng)傳感器、溫溫度傳感器、氣壓傳感器和 GPS/BDS定位單元；所述監(jiān)測端采用無人機(jī)投放。

進(jìn)一步的，預(yù)警信號(hào)包括廣播，蜂鳴或燈光閃動(dòng)；

另一方面，本發(fā)明還提供一種次生災(zāi)害網(wǎng)格化預(yù)警系統(tǒng)，包括若干監(jiān)測端，信息中心和若干預(yù)警端；所述監(jiān)測端與信息中心通信連接；所述信息中心與預(yù)警端通信連接；所述監(jiān)測端包括控制單元、第一通信單元和監(jiān)測定位單元；所述監(jiān)測定位單元與控制單元數(shù)據(jù)連接；所述控制單元與第一通信單元數(shù)據(jù)連接。

進(jìn)一步的，監(jiān)測定位單元包括陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)、震動(dòng)傳感器、溫溫度傳感器、氣壓傳感器和 GPS/BDS定位單元；所述陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)、震動(dòng)傳感器、溫溫度傳感器、氣壓傳感器和 GPS/BDS定位單元與控制單元連接；所述信息中心包括數(shù)據(jù)分析單元、第二通信單元；所述數(shù)據(jù)分析單元與第二通信單元數(shù)據(jù)連接；所述第二通信單元與第一通信單元通信連接；所述預(yù)警端設(shè)有信息接收單元和預(yù)警單元；所述信息接收單元與預(yù)警單元數(shù)據(jù)連接；所述信息接收單元與第二通信單元通信連接；所述預(yù)警單元采用廣播或震動(dòng)單元中的一種或多種；所述預(yù)警端設(shè)有信息接收單元和預(yù)警單元；

進(jìn)一步的，所述監(jiān)測端包括至少一個(gè)殼體、載板、頂蓋和底蓋；所述載板設(shè)置在殼體中；所述頂蓋和頂蓋與殼體可拆卸連接；所述殼體上端設(shè)有外螺紋結(jié)構(gòu)、下端設(shè)有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)；所述頂蓋下端與殼體通過外螺紋結(jié)構(gòu)配合；所述底蓋與殼體通過內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)配合；所述監(jiān)測端設(shè)有電路集成板；所述控制單元和監(jiān)測定位單元集成在電路集成板上；所述載板設(shè)有容置槽，所述電路集成板與容置槽相適配。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括運(yùn)載單元；所述運(yùn)載單元采用無人機(jī)；所述監(jiān)測端采用網(wǎng)格式分布。

本發(fā)明的有益效果是，提供一種次生災(zāi)害網(wǎng)格化預(yù)警方法及預(yù)警系統(tǒng)，通過在可能發(fā)生災(zāi)害的區(qū)域投放監(jiān)測端，對(duì)監(jiān)測端的異常進(jìn)行判斷，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，通知預(yù)警端進(jìn)行預(yù)警，通知人員撤離，對(duì)于次生災(zāi)害能夠及時(shí)預(yù)警和監(jiān)測，減少次生災(zāi)害造成的人員傷亡。

附圖說明

圖1為本發(fā)明監(jiān)測流程圖；

圖2為監(jiān)測端分布方式示意圖；

圖3為監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為監(jiān)測端結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為監(jiān)測端使用狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種次生災(zāi)害網(wǎng)格化預(yù)警方法，包括以下步驟：

監(jiān)測模式：在發(fā)生災(zāi)害的區(qū)域投放若干個(gè)監(jiān)測端；監(jiān)測端呈網(wǎng)格化分布，實(shí)時(shí)監(jiān)測災(zāi)害區(qū)域是否出現(xiàn)位移或震動(dòng)；如果監(jiān)測端監(jiān)測到位移或震動(dòng)，則進(jìn)入判斷模式；

判斷模式：信息中心收集監(jiān)測端的監(jiān)測信息，并進(jìn)行判斷，當(dāng)超過設(shè)定數(shù)量的監(jiān)測端出現(xiàn)震動(dòng)和位移，則判定為出現(xiàn)危險(xiǎn)，進(jìn)入預(yù)警模式；

預(yù)警模式：信息中心通知預(yù)警端，預(yù)警端發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

將監(jiān)測端投放在可能發(fā)生災(zāi)害的區(qū)域，當(dāng)區(qū)域發(fā)生位移或震動(dòng)，立即將位移或震動(dòng)的信息傳送到信息中，當(dāng)信息中心判斷震動(dòng)和位移的數(shù)量異常，超過誤差范圍，則通知預(yù)警端，發(fā)出預(yù)警。

網(wǎng)格化分布分為縱向分布和橫向分布，且相鄰監(jiān)測端的間距在10-100米之間；

監(jiān)測端間距在10-100米之間，可以保證危險(xiǎn)區(qū)域全面被覆蓋在監(jiān)測范圍內(nèi)；網(wǎng)格化分為縱向分布和橫向分布，縱向分布可以使監(jiān)測覆蓋不同高度的坡層，從頂部到底部都實(shí)時(shí)監(jiān)測，橫向分布與縱向分布配合，可以使整個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域都覆蓋在監(jiān)測范圍內(nèi)。

監(jiān)測端至少設(shè)置10個(gè)以上；判斷模式中，監(jiān)測端異常判斷數(shù)為大于等于3，即當(dāng)有3個(gè)以上的監(jiān)測端同時(shí)出現(xiàn)位移或震動(dòng)，即要引起重視，該區(qū)域已經(jīng)有可能出現(xiàn)災(zāi)情。

所述監(jiān)測端的監(jiān)測單元包括陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)、震動(dòng)傳感器、溫溫度傳感器、氣壓傳感器和 GPS/BDS定位單元；所述監(jiān)測端采用無人機(jī)投放；預(yù)警信號(hào)包括廣播，蜂鳴或燈光閃動(dòng)。

一種次生災(zāi)害網(wǎng)格化預(yù)警系統(tǒng)，包括若干監(jiān)測端1，信息中心2和若干預(yù)警端3；所述監(jiān)測端1與信息中心通信2連接；所述信息中心2與預(yù)警端3通信連接；所述監(jiān)測端1包括控制單元11、第一通信單元12和監(jiān)測定位單元13；所述監(jiān)測定位單元13與控制單元11數(shù)據(jù)連接；所述控制單元11與第一通信單元12數(shù)據(jù)連接。

當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害后，道路，山洪，建筑等都會(huì)出現(xiàn)塌方，此時(shí)也必定會(huì)有許多人員傷亡。以山體滑坡為例，當(dāng)救援人員到達(dá)救援現(xiàn)場后，只需將多個(gè)監(jiān)測端分布放置在滑坡的坡體上，數(shù)量越多，探測越精準(zhǔn)。之后在坡體下方實(shí)施工作時(shí)，如果多個(gè)監(jiān)測端同時(shí)監(jiān)測到位移，則說明山體可能再次發(fā)生塌方，此時(shí)信心中心2接收到監(jiān)測端1位移的信息，及時(shí)傳到預(yù)警端3，預(yù)警端通知工作人員及時(shí)撤離工作區(qū)域。

監(jiān)測定位單元13包括陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)、震動(dòng)傳感器、溫溫度傳感器、氣壓傳感器和 GPS/BDS定位單元；所述陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)、震動(dòng)傳感器、溫溫度傳感器、氣壓傳感器和 GPS/BDS定位單元與控制單元連接。

通過陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)、震動(dòng)傳感器、溫溫度傳感器、氣壓傳感器和 GPS/BDS定位單元等多種手段同時(shí)監(jiān)測，使監(jiān)控更為精準(zhǔn)。

所述信息中心2包括數(shù)據(jù)分析單元21、第二通信單元22；所述數(shù)據(jù)分析單元21與第二通信單元22數(shù)據(jù)連接；所述第二通信單元22與第一通信單元21通信連接。

信息中心可以采用RTU盒子，也可以是附近的信息監(jiān)控站，信息中心實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)測端的動(dòng)向，接收監(jiān)測端移動(dòng)的信息，并及時(shí)作出反應(yīng)。

第一通信單元12和第二通信單元22、及第二通信單元22與預(yù)警端通信，均采用zigbee網(wǎng)絡(luò)通信，通訊方式為233/433MHz。

所述監(jiān)測端1包括至少一個(gè)殼體14、載板15、頂蓋16和底蓋17；所述載板15設(shè)置在殼體14中；所述頂蓋16和頂蓋17與殼體可拆卸連接。

所述殼體14上端設(shè)有外螺紋結(jié)構(gòu)、下端設(shè)有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)；所述頂蓋16下端與殼體通過外螺紋結(jié)構(gòu)配合；所述底蓋17與殼體通過內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)配合。

載板15用于放置控制單元11和監(jiān)測定位單元13，殼體14與頂蓋和底蓋通過螺紋結(jié)構(gòu)配合，方便拆卸，并且殼體14可以有更大擴(kuò)展性，多個(gè)殼體同樣可以通過螺紋配合，從而擴(kuò)大殼體的容量，使得監(jiān)測端可以設(shè)置更多的設(shè)備。

所述預(yù)警端3設(shè)有信息接收單元31和預(yù)警單元32；所述信息接收單元與預(yù)警單元數(shù)據(jù)連接；所述信息接收單元與第二通信單元通信連接。

所述預(yù)警端可采用智能手環(huán)；所述智能手環(huán)中設(shè)置的預(yù)警單元采用可變色警示燈和蜂鳴聲。

采用智能手環(huán)時(shí)，工作人員每人分發(fā)一個(gè)，當(dāng)信息中心收到監(jiān)測端位移的信息時(shí)，及時(shí)將信息發(fā)送到智能手環(huán)，智能手環(huán)警示燈變色，并發(fā)出蜂鳴音，提示人員撤退。

所述預(yù)警端采用廣播單元。

也可以采用廣播單元，當(dāng)收到信息中心的預(yù)警信息后，即發(fā)出廣播信息，工作人員在聽到警報(bào)后及時(shí)撤離。

更進(jìn)一步的，也可以廣播單元和手環(huán)一同使用，增加預(yù)警的效果。

所述監(jiān)測端1設(shè)有電路集成板18；所述控制單元11和監(jiān)測定位單元13集成在電路集成板18上；所述載板15設(shè)有容置槽15a，所述電路集成板18與容置槽15a相適配。

使設(shè)計(jì)更為簡潔，并且將監(jiān)測端的控制單元和監(jiān)測定位單元集成于一張板上，使控制單元和監(jiān)測定位單元更穩(wěn)固。

所述系統(tǒng)還包括運(yùn)載單元；所述運(yùn)載單元采用無人機(jī)。

無人機(jī)可以遠(yuǎn)程運(yùn)載監(jiān)測端，使監(jiān)測端可以更自由布置，形成更多監(jiān)測點(diǎn)。

所述監(jiān)測端采用網(wǎng)格式分布。

將監(jiān)測端網(wǎng)格化分布，可以一定程度上修正誤報(bào)的情況發(fā)生，更能準(zhǔn)確監(jiān)測險(xiǎn)情，如果監(jiān)測區(qū)域內(nèi)多個(gè)監(jiān)測端均出現(xiàn)位移，則發(fā)生次生災(zāi)害的可能性極高，有利與信息中心發(fā)出更準(zhǔn)確的預(yù)警。