CN108593012A - 地质灾害快速监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地质灾害快速监测系统,属于地质灾害监测技术领域,包括:数据采集设备、数据汇聚设备、云服务器、监测终端;所述数据采集设备与所述数据汇聚设备连接,所述数据汇聚设备向所述云服务器传输数据采集设备采集的地质参数数据,所述云服务器根据所述地质参数数据得到地质灾害监测结果,所述云服务器与所述监测终端连接,所述监测终端用于显示所述地质灾害监测结果,能够自动实现地质灾害的监测,监测结果可以实现发送到监测终端,监测快速,避免监测响应过慢的问题。
Description
技术领域
本发明属于地质灾害监测技术领域,更具体地说,是涉及一种地质灾害快速监测系统。
背景技术
地质灾害主要有自然或人为地质所用引起,对地质环境造成灾难性的破坏,主要包括地震、山体滑坡、泥石流、地面沉降等。近年来,地址灾害呈高发态势,造成人力财力的十分惨重的损失,对地质灾害进行监测,对及时发现地质灾害,做好灾害预防具有重要意义。
目前,现有的地址灾害监测多采用人工进行监测,人工通过测量设备采集数据,然后将监测结果记录下来送到上级部门进行统计,但是这种方式需要耗费大量的人力成本,同时需要耗费大量的时间进行统计,导致监测结果不能及时下达,不能做到快速监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地质灾害快速监测系统,以解决现有技术中存在的人工监测需要耗费大量的人力成本,同时需要耗费大量的时间进行统计,导致监测结果不能及时下达,不能做到快速监测的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种地质灾害快速监测系统,包括:数据采集设备、数据汇聚设备、云服务器、监测终端;
所述数据采集设备与所述数据汇聚设备连接,所述数据汇聚设备向所述云服务器传输数据采集设备采集的地质参数数据,所述云服务器根据所述地质参数数据得到地质灾害监测结果,所述云服务器与所述监测终端连接,所述监测终端用于显示所述地质灾害监测结果。
进一步地,所述地质参数采集设备包括位移传感器、雨量传感器、倾斜传感器、第一电源电路、第一低功耗微处理器和第一LoRa射频模块;
所述位移传感器、雨量传感器、倾斜传感器、第一电源电路和第一LoRa射频模块均与所述第一低功耗微处理器连接,所述LoRa射频模块用于将所述地质参数数据发送至所述数据汇聚设备。
进一步地,所述数据汇聚设备包括第二低功耗微处理器、第二电源电路、第二LoRa射频模块、移动通信模块和卫星传输模块;
所述第二电源电路、第二LoRa射频模块、移动通信模块和卫星传输模块均与所述第二低功耗微处理器连接;所述第二LoRa射频模块用于接收所述第一LoRa射频模块发送的地质参数数据,所述移动通信模块或卫星传输模块用于将所述地质参数数据并发送至所述云服务器。
进一步地,所述移动通信模块为通用分组无线服务GPRS模块。
进一步地,所述系统还包括中转传输设备,所述中转传输设备分别与所述数据采集设备和数据汇聚设备连接。
进一步地,所述中转传输设备包括第三低功耗微处理器、第三电源电路、第三LoRa射频模块;所述第三电源电路和第三LoRa射频模块均与所述第三低功耗微处理器连接;所述第三LoRa射频模块用于接收数据采集设备采集的地质参数数据,并发送至所述云服务器。
进一步地,所述第一低功耗微处理器和所述第二低功耗微处理器为STM32F103型微控制器。
进一步地,所述第一LoRa射频模块和所述第二LoRa射频模块为KT-F1278无线模块。
进一步地,所述卫星传输模块为北斗卫星模块。
进一步地,所述监测终端为个人电脑PC或移动终端。
本发明提供的地质灾害快速监测系统的有益效果在于:与现有技术相比,本发明地质灾害快速监测系统,包括数据采集设备、数据汇聚设备、云服务器、监测终端;所述数据采集设备与所述数据汇聚设备连接,所述数据汇聚设备向所述云服务器传输数据采集设备采集的地质参数数据,所述云服务器根据所述地质参数数据得到地质灾害监测结果,所述云服务器与所述监测终端连接,所述监测终端用于显示所述地质灾害监测结果,能够自动实现地质灾害的监测,监测结果可以实现发送到监测终端,监测快速,避免监测响应过慢的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的地质灾害快速监测系统的结构示意图一;
图2为本发明实施例提供的地质参数采集设备的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的数据汇聚设备的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的地质灾害快速监测系统的结构示意图二;
图5为本发明实施例提供的中转传输设备的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的地质参数采集设备的工作流程示意图;
图7为本发明实施例提供的数据汇聚设备的工作流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1,现对本发明提供的地质灾害快速监测系统进行说明。所述地质灾害快速监测系统,包括:数据采集设备100、数据汇聚设备200、云服务器300、监测终端400。
数据采集设备100与数据汇聚设备200连接,数据汇聚设备200向云服务器300传输数据采集设备100采集的地质参数数据,云服务器300根据地质参数数据得到地质灾害监测结果,云服务器300与监测终端400连接,监测终端400用于显示地质灾害监测结果。
在本实施例中,数据采集设备100的个数可以是多个,设置在待检测的地质体的预设位置。云服务器300可以是一台或多台。云服务器300根据地质参数数据得到地质灾害监测结果的过程为:将采集的地质参数数据中的各项参数与预存的参数正常指标进行比较,若各项参数超出预存的参数正常指标的差值到达一定范围,则生成该项参数异常的提示。
监测终端400用于显示地质灾害监测结果,地质灾害监测管理人员根据地质灾害监测结果进行预警。
从上述实施例可知,通过所述数据采集设备与所述数据汇聚设备连接,所述数据汇聚设备向所述云服务器传输数据采集设备采集的地质参数数据,所述云服务器根据所述地质参数数据得到地质灾害监测结果,所述云服务器与所述监测终端连接,所述监测终端用于显示所述地质灾害监测结果,能够自动实现地质灾害的监测,监测结果可以实现发送到监测终端,监测快速,避免监测响应过慢的问题。
进一步地,请一并参阅图1至图2,作为本发明提供的地质灾害快速监测系统的一种具体实施方式,所述地质参数采集设备100包括位移传感器101、雨量传感器102、倾斜传感器103、第一电源电路104、第一低功耗微处理器105和第一LoRa射频模块106。
位移传感器101、雨量传感器102、倾斜传感器103、第一电源电路104和第一LoRa射频模块106均与第一低功耗微处理器105连接,LoRa射频模块106用于将地质参数数据发送至数据汇聚设备200。
在本实施例中,位移传感器101、雨量传感器102、倾斜传感器103的个数可以是一个或多个。其中位移传感器101可以通过A/D转换电路107与第一低功耗微处理器105连接,倾斜传感器103可以通过RS-485接口108与第一低功耗微处理器105连接。
第一电源电路104为供电电源。优选的,第一电源电路104为太阳能薄膜电池。
第一低功耗微处理器105还与参数设置接口109和RS-232接口110连接。
参考图6,图6为本发明实施例提供的地质参数采集设备的工作流程示意图,流程如下:
地质参数采集设备系统初始化硬件完成后,判断是够接收到发送指令请求;若接收到指令,则进行CRC校验;若CRC校验正确,则从发送指令请求解析出上传发送指令,根据上传发送指令采集地质参数数据,然后对数据进行格式更新、存储处理以及CRC校验后,进行打包封装;最后通过第一LoRa射频模块发送至数据汇聚设备。
从上述实施例可知,本实施例的汇聚设备包括位移传感器、雨量传感器、倾斜传感器、第一电源电路、第一低功耗微处理器和第一射频模块,采集的地质参数数据更全面,设备简单、采集成本低。
进一步地,请一并参阅图1至图3,作为本发明提供的地质灾害快速监测系统的一种具体实施方式,所述数据汇聚设备200包括:第二低功耗微处理器201、第二电源电路202、第二LoRa射频模块203、移动通信模块204和卫星传输模块205。
第二电源电路202、第二LoRa射频模块203、移动通信模块204和卫星传输模块205均与第二低功耗微处理器201连接;第二LoRa射频模块203用于接收第一LoRa射频模块106发送的地质参数数据,移动通信模块204或卫星传输模块205用于将地质参数数据并发送至云服务器300。
在本实施例中,第二电源电路202为供电电源。优选的,第一电源电路104为太阳能薄膜电池。
移动通信模块204为GPRS模块。
卫星传输模块为北斗卫星模块。
其中,第一低功耗微处理器201还与参数设置接口和RS-232接口连接。
参考图7,图7为本发明实施例提供的数据汇聚设备的工作流程示意图,流程如下:
首先,数据汇聚设备进行系统初始化,然后判断是否接收到查询指令请求;若接收到查询指令请求,则进行CRC校验;若CRC校验则判断查询的地质参数数据是否已入库;若已入库,则解析上传地质参数数据,然后对地质参数数据进行打包封装,通过GPRS模块或卫星传输模块上传至云服务器;若没有入库,则发送指令请求至地质参数采集设备。
从上述实施例可知,本实施例的数据汇聚设备包括:第二低功耗微处理器、第二电源电路、第二LoRa射频模块、移动通信模块和卫星传输模块,能够对多个采集设备进行的数据汇聚,设备简单且成本低。
进一步地,请一并参阅图4至图5,作为本发明提供的地质灾害快速监测系统的一种具体实施方式,所述系统还包括中转传输设备500,所述中转传输设备500分别与数据采集设备100和数据汇聚设备200连接。
其中,中转传输设备500包括第三低功耗微处理器501、第三电源电路502、第三LoRa射频模块503,第三电源电路502和第三LoRa射频模块503均与第三低功耗微处理器501连接,第三LoRa射频模块503用于接收数据采集设备100采集的地质参数数据,并发送至云服务器200。
在本实施例中,通过当数据采集设备和数据汇聚设备因为遮挡物无法进行有效的数据传输时,可以通过中转传输设备进行中转,提高数据传输的可靠性。
进一步地,所述第一低功耗微处理器105和所述第二低功耗微处理器201为STM32F103型微控制器。
在一个具体的实例中,STM32F103型微控制器为ARM Cortex-M3内核,是一款基于ARM32位的低成本高性能的RISC微处理器,最高工作频率72MHz,集成各种高性能工业互联型标准接口,主要包括10个定位器、A/D模数转换、D/A数模转换DA数模转化、无线网络接口、外接2Kbit的IIC接口及SPI模式的MicroSD存储接口;具有6-12个时钟周期,可实现快速嵌套中断,具有MPU保护设定访问规则,且软件具有完美的兼容性,可以适应多种物联应用。
进一步地,所述第一LoRa射频模块106和所述第二LoRa射频模块203为KT-F1278无线模块。
在一个具体的实例中,KT-F1278无线模块SX1278器件,该器件采用了LoRa TM扩频调制跳频技术,其通信距离,接收灵敏度都远超现在的FSK、GFSK调制,且多个传输的信号占用同一个信道而不受影响,可大幅延长传输距离,在稀疏的环境覆盖范围可达到15公里,在环境稠密的地区可达到3公里以上,因此在本系统中不需要中继装置及复杂的通信基础设施。
进一步地,所述监测终端400为个人电脑PC或移动终端。其中移动终端包括但不限于移动手机、PDA(Personal Digital Assistant,掌上电脑)等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地质灾害快速监测系统,其特征在于,包括:数据采集设备、数据汇聚设备、云服务器、监测终端;
所述数据采集设备与所述数据汇聚设备连接,所述数据汇聚设备向所述云服务器传输数据采集设备采集的地质参数数据,所述云服务器根据所述地质参数数据得到地质灾害监测结果,所述云服务器与所述监测终端连接,所述监测终端用于显示所述地质灾害监测结果。
2.如权利要求1所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述地质参数采集设备包括位移传感器、雨量传感器、倾斜传感器、第一电源电路、第一低功耗微处理器和第一LoRa射频模块;
所述位移传感器、雨量传感器、倾斜传感器、第一电源电路和第一LoRa射频模块均与所述第一低功耗微处理器连接,所述LoRa射频模块用于将所述地质参数数据发送至所述数据汇聚设备。
3.如权利要求1或2所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述数据汇聚设备包括第二低功耗微处理器、第二电源电路、第二LoRa射频模块、移动通信模块和卫星传输模块;
所述第二电源电路、第二LoRa射频模块、移动通信模块和卫星传输模块均与所述第二低功耗微处理器连接;所述第二LoRa射频模块用于接收所述第一LoRa射频模块发送的地质参数数据,所述移动通信模块或卫星传输模块用于将所述地质参数数据并发送至所述云服务器。
4.如权利要求3所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述移动通信模块为通用分组无线服务GPRS模块。
5.如权利要求1所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,还包括中转传输设备,所述中转传输设备分别与所述数据采集设备和数据汇聚设备连接。
6.如权利要求5所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述中转传输设备包括第三低功耗微处理器、第三电源电路、第三LoRa射频模块;所述第三电源电路和第三LoRa射频模块均与所述第三低功耗微处理器连接;所述第三LoRa射频模块用于接收数据采集设备采集的地质参数数据,并发送至所述云服务器。
7.如权利要求3所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述第一低功耗微处理器和所述第二低功耗微处理器为STM32F103型微控制器。
8.如权利要求3所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述第一LoRa射频模块和所述第二LoRa射频模块为KT-F1278无线模块。
9.如权利要求3所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述卫星传输模块为北斗卫星模块。
10.如权利要求1-9任一项所述的地质灾害快速监测系统,其特征在于,所述监测终端为个人电脑PC或移动终端。
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