CN107025769A - 一种基于物联网技术的山体灾害监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的山体灾害监控系统，主要由布置在山体监测点的无线监控模块、以及设置在远程监控中心的信号处理模块、监测参数数据库模块和多功能支持模块组成；所述监测参数数据库模块主要由处理单元和存储单元组成；所述无线监控模块与信号处理模块之间无线连接；所述信号处理模块、多功能支持模块分别与监测参数数据库模块连接。本发明的山体灾害监控系统结构简单、设计合理、实时性好；提高了监控效率，降低监控的成本，扩大了监控的范围，使监控工作更加智能化，有利于对山体滑坡、崩塌以及泥石流的预警和防治，减少生命财产的损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种山体灾害监控系统，具体涉及一种基于物联网技术的山体灾害监控系统。
背景技术
我国国土广袤，整体地形西高东低，呈阶梯状分布；地形多种多样，山区面积广，地质复杂不一，并且不同的地区气候差异大，很容易发生山体灾害。山体灾害具有种类多，危害面积广，危害程度严重的特点。其中山体灾害危害最大，发生最多的类型有山体滑坡、崩塌。
滑坡，常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。其中在南方雨水常年充沛，在山体疏松的地区易发生泥石流。
崩塌，是我国山区主要的自然灾害之一。分布十分广泛，自1949年起，我国至少有22个省、市、自治区、不同程度地遭受过崩塌的侵扰和危害。由于人口的快速增长，加之人们对自然环境的破坏日益加剧，给十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力，使得崩塌发生频率和造成灾强度不断增高。对人们的生命、财产、各种建筑、设施和资源、生态环境会造成直接破坏作用。
物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities)，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote)，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网(Intranet)、专网(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的CockpitDashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
山体灾害严重威胁着人民的生命财产安全。但是，我国大部分发生灾害的地区还没有采取监控防治措施，即使采取了监控防治措施的地区，目前大部分都是人工监测手段，这耗费大量的人力物力，成本高并且效率底，并且当前采用的采集传感器设备复杂、实时性差、监控准确度不高，监测信息数目多、冗杂，不能有效分析实况从而进行及时的预警和管理。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于物联网技术的山体灾害监控系统。本发明结构简单、实时性好、数据采集全面、准确度高、应用广泛，可以在灾害发生前进行有效的监控，及时分析数据并且进行预警。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于物联网技术的山体灾害监控系统，主要由布置在山体监测点的无线监控模块、以及设置在远程监控中心的信号处理模块、监测参数数据库模块和多功能支持模块组成；所述监测参数数据库模块主要由处理单元和存储单元组成；所述无线监控模块与信号处理模块之间无线连接；所述信号处理模块、多功能支持模块分别与监测参数数据库模块连接；所述的无线监控模块将实时采集到的监控数据传输给信号处理模块，监控数据在信号处理模块实现A/D信号转变处理之后传输到监测参数数据库模块，监测参数数据库模块的处理单元对监控数据进行分析处理，并根据处理结果数据输出相应的控制指令信息给多功能支持模块，同时处理单元还将接收到的监控数据和处理结果数据输出给存储单元进行保存。
本发明进一步说明，以上所述监测参数数据库模块的存储单元进行数据的保存，并且存储单元预先存储有山体灾害预警模型，处理单元在对监控数据进行分析处理时，读取存储单元中的山体灾害预警模型，进行数据比对分析，当处理结果数据判定为已达到山体灾害预警模型中预设的阀值，处理单元将生成预警指令信息，并输出给多功能支持模块，进行相应的预警动作。
本发明进一步说明，以上所述无线监控模块主要由无线监控摄像头、运动感应器、水含量勘测器和声波检测器组成；所述运动感应器、水含量勘测器和声波检测器分别埋设在山体中，并且分别与无线监控摄像头相连接。在本发明中，无线监控模块采用的无线监控摄像头是一种设有无线天线、可远程发送无线数据信息的智能监控摄像头，在市场上可以购买得到。无线监控摄像头会实时对监测山体进行照片的拍摄以及视频的录像；所述运动感应器分布在山体的山顶、山腰、山脚和其他地方，以便观察山体的运动位移情况，有效的对山体进行监控；所述水含量勘测器设在山体土壤当中，实时采集土壤中水分的含量，预防泥石流、滑坡等山体灾害的发生；所述声波检测器设置在山体远端，实时扫描山体的声波状况，能在灾害发生的第一时间接受到声波而做出及时的预警，减少灾害的伤亡。
本发明进一步说明，以上所述的多功能支持模块包括历史数据查询模块、监测地地图展现模块、声光预警模块和触摸显示屏；所述的历史数据查询模块、监测地地图展现模块、声光预警模块、触摸显示屏分别与监测参数数据库模块相连接；所述的历史数据查询模块、监测地地图展现模块还分别与触摸显示屏相连接。
本发明的工作原理：
本发明中的无线监控模块设有无线监控摄像头、运动感应器、水含量勘测器和声波检测器进行采集监控数据，运动感应器可以实时监控山体地质的运动状况，无线监控摄像头实时对监控山体进行拍摄录像，水含量勘测器实时对地质的水分含量进行检测，声波监测器不断对监测山体进行声波监测，用以监控山体结构的变化状况；通过无线传输技术和卫星通信技术，信号处理模块实时接收无线监控模块发送过来的监控数据，并且对监控数据A/D信号进行处理后再输出给监测参数数据库模块的处理单元，监测参数数据库模块的处理单元对监控数据进行分析处理(包括地下气流、水含量分析、地质位移监测和滤波、局部均值分解(LMD)、小波分析和滤波、S变换和广义S变换、独立分量分析等等)，然后与存储单元中预先建立好的山体灾害预警模型进行比对分析，当分析处理结果达到预设的预警阀值时，处理单元将生成预警指令信息，并输出给多功能支持模块，进行相应的预警动作，提醒远程监控中心的工作人员，实现对山体灾害的远程监控、预警。
本发明的优点：
本发明的山体灾害监控系统结构简单、设计合理、实时性好；提高了监控效率，降低监控的成本，扩大了监控的范围，有利于对山体滑坡、崩塌以及泥石流的预警和防治，减少生命财产的损失。另外，本发明还实现了远距离的实时监控，更加可靠、安全。
附图说明
图1是本发明基于物联网的山体灾害监控系统实施例的结构框图；
图2是本发明基于物联网的山体灾害监控系统的监测参数数据库模块的组成构图；
图3是本发明基于物联网的山体灾害监控系统的多功能支持模块的组成构图；
图4是本发明基于物联网的山体灾害监控系统的无线监控模块的组成构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
如图1-4所示，一种基于物联网技术的山体灾害监控系统，主要由布置在山体监测点的无线监控模块、以及设置在远程监控中心的信号处理模块、监测参数数据库模块和多功能支持模块组成；所述监测参数数据库模块主要由处理单元和存储单元组成；所述无线监控模块与信号处理模块之间无线连接；所述信号处理模块、多功能支持模块分别与监测参数数据库模块连接；所述的无线监控模块将实时采集到的监控数据传输给信号处理模块，监控数据在信号处理模块实现A/D信号转变处理之后传输到监测参数数据库模块，监测参数数据库模块的处理单元对监控数据进行分析处理，并根据处理结果数据输出相应的控制指令信息给多功能支持模块，同时处理单元还将接收到的监控数据和处理结果数据输出给存储单元进行保存。
以上所述监测参数数据库模块的存储单元进行数据的保存，并且存储单元预先存储有山体灾害预警模型，处理单元在对监控数据进行分析处理时，读取存储单元中的山体灾害预警模型，进行数据比对分析，当处理结果数据判定为已达到山体灾害预警模型中预设的阀值，处理单元将生成预警指令信息，并输出给多功能支持模块，进行相应的预警动作。
所述无线监控模块主要由无线监控摄像头、运动感应器、水含量勘测器和声波检测器组成；所述运动感应器、水含量勘测器和声波检测器分别埋设在山体中，并且分别与无线监控摄像头相连接。所述的多功能支持模块包括历史数据查询模块、监测地地图展现模块、声光预警模块和触摸显示屏；所述的历史数据查询模块、监测地地图展现模块、声光预警模块、触摸显示屏分别与监测参数数据库模块相连接；所述的历史数据查询模块、监测地地图展现模块还分别与触摸显示屏相连接。
Claims (4)
1.一种基于物联网技术的山体灾害监控系统，其特征在于：主要由布置在山体监测点的无线监控模块、以及设置在远程监控中心的信号处理模块、监测参数数据库模块和多功能支持模块组成；所述监测参数数据库模块主要由处理单元和存储单元组成；所述无线监控模块与信号处理模块之间无线连接；所述信号处理模块、多功能支持模块分别与监测参数数据库模块连接；所述的无线监控模块将实时采集到的监控数据传输给信号处理模块，监控数据在信号处理模块实现A/D信号转变处理之后传输到监测参数数据库模块，监测参数数据库模块的处理单元对监控数据进行分析处理，并根据处理结果数据输出相应的控制指令信息给多功能支持模块，同时处理单元还将接收到的监控数据和处理结果数据输出给存储单元进行保存。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的山体灾害监控系统，其特征在于：所述监测参数数据库模块的存储单元进行数据的保存，并且存储单元预先存储有山体灾害预警模型，处理单元在对监控数据进行分析处理时，读取存储单元中的山体灾害预警模型，进行数据比对分析，当处理结果数据判定为已达到山体灾害预警模型中预设的阀值，处理单元将生成预警指令信息，并输出给多功能支持模块，进行相应的预警动作。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的山体灾害监控系统，其特征在于：所述无线监控模块主要由无线监控摄像头、运动感应器、水含量勘测器和声波检测器组成；所述运动感应器、水含量勘测器和声波检测器分别埋设在山体中，并且分别与无线监控摄像头相连接。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的山体灾害监控系统，其特征在于：所述的多功能支持模块包括历史数据查询模块、监测地地图展现模块、声光预警模块和触摸显示屏；所述的历史数据查询模块、监测地地图展现模块、声光预警模块、触摸显示屏分别与监测参数数据库模块相连接；所述的历史数据查询模块、监测地地图展现模块还分别与触摸显示屏相连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109345776A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-15 | 安徽磐岳科技有限公司 | 一种基于雷达的山体落石实时监控系统 |
| CN112489376A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-12 | 长春工程学院 | 一种地质灾害快速监测装置及方法 |
| CN113295851A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队(山东省第六地质矿产勘查院) | 一种矿山地质环境预警装置及其预警方法 |
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- 2016-02-02 CN CN201610070664.4A patent/CN107025769A/zh active Pending
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| CN113295851B (zh) * | 2021-05-25 | 2023-04-28 | 山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队(山东省第六地质矿产勘查院) | 一种矿山地质环境预警装置及其预警方法 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20170808 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |