CN111885535A - 一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统 - Google Patents

一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111885535A
CN111885535A CN202010736470.XA CN202010736470A CN111885535A CN 111885535 A CN111885535 A CN 111885535A CN 202010736470 A CN202010736470 A CN 202010736470A CN 111885535 A CN111885535 A CN 111885535A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
monitoring
main control
control mcu
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010736470.XA
Other languages
English (en)
Inventor
赵肖
谌洪舟
汪明亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiachong Network Co ltd
Original Assignee
Jiachong Network Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiachong Network Co ltd filed Critical Jiachong Network Co ltd
Priority to CN202010736470.XA priority Critical patent/CN111885535A/zh
Publication of CN111885535A publication Critical patent/CN111885535A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其包括主控MCU、数据采集端、传输网络和监控端，所述数据采集端包括加速度传感器、位移传感器、磁场传感器和GPS/北斗模块；所述传输网络包括NBIOT模块、GPRS模块和BLE模块；所述监控端包括移动终端、APP/小程序和监控平台；所述主控MCU还连接有内存卡模块，所述数据采集端将所采集的数据信息发送给主控MCU，所述主控MCU通过传输网络连接有服务器，所述服务器与所述监控端通信连接。可以查看到各个监测点的北斗/GPS位置坐标信息以及监控数据信息，当被监测物体产生振动、倾角或者位移变化时，监控模块立即通过低功耗物联网将数据回传给监控中心，从而结合大数据可以预测地质灾害趋势。

Description

一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统
技术领域
本发明涉及地质灾害监测系统领域，具体涉及一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统。
背景技术
地质滑坡、山体崩塌、地面裂缝是最频繁发生地质灾害，对人民的生命财产安全产生巨大的威胁，给社会经济造成严重损坏。
信息时代的飞速发展，我们享受着信息网络带来诸多便利，各种高科技层出不穷，但地质灾害频发，始终威胁人民生命安全、损害人民群众的利益。如今基建突飞猛进，道路桥梁散布大地，致使地质灾害事故发生的频率迅速加大，危险程度不断增加，处置难度越来越大。如山体塌方造成火车脱轨，道路桥梁崩塌造成过往车辆人员伤亡，危房倒塌造成居民生命财产伤害等。在没有即时预警的情况下，往往对灾害现场判断有误、对事故现场潜在危险和不安全因素观察少，特别是灾害发生，对现场可能出现的塌方、倒塌等征兆掌握不准，不能根据灾害情况适时调整部署，丧失人员伤亡、财产损失的最佳机会。应急指挥中心无法实时了解到灾害现场的位置以灾害程度，以致意外事故突发时毫无准备。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，可以查看到各个监测点的北斗/GPS位置坐标信息以及监控数据信息，当被监测物体产生振动、倾角或者位移变化时，监控模块立即通过低功耗物联网将数据回传给监控中心，监控中心通过多个设备实时上传的数据并结合GIS系统和3D模型复原地质灾害带或面的运动方向，从而结合大数据可以预测地质灾害趋势。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其包括主控MCU、数据采集端、传输网络和监控端，所述数据采集端包括加速度传感器、位移传感器、磁场传感器和GPS/北斗模块；所述传输网络包括NBIOT模块、GPRS模块和BLE模块；所述监控端包括移动终端、APP/小程序和监控平台；所述主控MCU还连接有内存卡模块，所述数据采集端将所采集的数据信息发送给主控MCU，所述主控MCU通过传输网络连接有服务器，所述服务器与所述监控端通信连接。
作为优选的，所述主控MCU通过SPI接口实时采集加速度传感器的采样值计算倾角，所述主控MCU通过ADC模块采样位移传感器的电流以计算位移，当检测到倾角变化或位移变化达到预设告警阈值，主控MCU将其所采集的数据采集端数据信息通过传输网络进行发送。
作为优选的，主控MCU在将其所采集的数据采集端的数据信息通过输网络进行发送时，自动选择最优网络模式联网上传，当网络异常时，则将数据信息存储在内存卡模块内，待网络恢复后将历史数据上传，并将运行数据及时存储在内存卡模块中用于设备故障分析。
作为优选的，在通过传输网络进行该数据传输时，NBIOT模块、GPRS模块与服务器之间建有公网基站，BLE模块则用于与移动终端的近距离通信。
作为优选的，在远距离通信状态下，优先选择NBIOT模块进行通信。
作为优选的，所述监控端与GIS系统和地质灾害3D建模系统连接，用于对地质灾害的运动趋势和状态进行展示。
作为优选的，所述加速度传感器为高精度加速度传感器、所述位移传感器为拉线式位移传感器。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种以用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，具备多种可选通信模式，功耗低，工作稳定性高，可以查看到各个监测点的北斗/GPS位置坐标信息以及监控数据信息，当被监测物体产生振动、倾角或者位移变化时，监控模块立即通过低功耗物联网将数据回传给监控中心，监控中心通过多个设备实时上传的数据并结合GIS系统和3D模型复原地质灾害带或面的运动方向，从而结合大数据可以预测地质灾害趋势。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的数据采集端的框架示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示， 本实施例公开了一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其包括主控MCU、数据采集端、传输网络和监控端，所述数据采集端包括加速度传感器、位移传感器、磁场传感器和GPS/北斗模块；所述传输网络包括NBIOT模块、GPRS模块和BLE模块；所述监控端包括移动终端、APP/小程序和监控平台；所述主控MCU还连接有内存卡模块，所述数据采集端将所采集的数据信息发送给主控MCU，所述主控MCU通过传输网络连接有服务器，所述服务器与所述监控端通信连接。
在本实施例中，为了进一步提升传输网络工作的可靠性，提供了三种不同的通信模式，包括NBIOT模块、GPRS模块和BLE模块三种模式，其中，NBIOT模块和GPRS模块在具备其网络信号的情况下，进行选择并实现通信，而BLE模块作为近场通信使用，即，若近距离传输时，优先选择BLE模块进行通信。除此之外，在本实施例中，监控端通过监控软件APP、小程序或者监控平台均可以对监测情况进行查看。GPS/北斗模块主要用于对发生地质灾害的位置信息进行精确定位，并提供给监控端进行查看，以便于做出精确判断。且，在本实施例中，移动终端通过移动网络或WIFI链接服务器进入系统的服务器进行查看。
作为优选的，所述主控MCU通过SPI接口实时采集加速度传感器的采样值计算倾角，所述主控MCU通过ADC模块采样位移传感器的电流以计算位移，当检测到倾角变化或位移变化达到预设告警阈值，主控MCU将其所采集的数据采集端数据信息通过传输网络进行发送。
作为优选的，主控MCU在将其所采集的数据采集端的数据信息通过输网络进行发送时，自动选择最优网络模式联网上传，当网络异常时，则将数据信息存储在内存卡模块内，待网络恢复后将历史数据上传，并将运行数据及时存储在内存卡模块中用于设备故障分析。
作为优选的，在通过传输网络进行该数据传输时，NBIOT模块、GPRS模块与服务器之间建有公网基站，BLE模块则用于与移动终端的近距离通信。
作为优选的，在远距离通信状态下，优先选择NBIOT模块进行通信。
作为优选的，所述监控端与GIS系统和地质灾害3D建模系统连接，用于对地质灾害的运动趋势和状态进行展示。
作为优选的，所述加速度传感器为高精度加速度传感器、所述位移传感器为拉线式位移传感器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其特征在于，其包括主控MCU、数据采集端、传输网络和监控端，所述数据采集端包括加速度传感器、位移传感器、磁场传感器和GPS/北斗模块；所述传输网络包括NBIOT模块、GPRS模块和BLE模块；所述监控端包括移动终端、APP/小程序和监控平台；所述主控MCU还连接有内存卡模块，所述数据采集端将所采集的数据信息发送给主控MCU，所述主控MCU通过传输网络连接有服务器，所述服务器与所述监控端通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其特征在于，所述主控MCU通过SPI接口实时采集加速度传感器的采样值计算倾角，所述主控MCU通过ADC模块采样位移传感器的电流以计算位移，当检测到倾角变化或位移变化达到预设告警阈值，主控MCU将其所采集的数据采集端数据信息通过传输网络进行发送。
3.根据权利要求2所述的一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其特征在于，主控MCU在将其所采集的数据采集端的数据信息通过输网络进行发送时，自动选择最优网络模式联网上传，当网络异常时，则将数据信息存储在内存卡模块内，待网络恢复后将历史数据上传，并将运行数据及时存储在内存卡模块中用于设备故障分析。
4.根据权利要求3所述的一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其特征在于，在通过传输网络进行该数据传输时，NBIOT模块、GPRS模块与服务器之间建有公网基站，BLE模块则用于与移动终端的近距离通信。
5.根据权利要求4所述的一种以用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其特征在于，在远距离通信状态下，优先选择NBIOT模块进行通信。
6.根据权利要求5所述的一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其特征在于，所述监控端与GIS系统和地质灾害3D建模系统连接，用于对地质灾害的运动趋势和状态进行展示。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统，其特征在于，所述加速度传感器为高精度加速度传感器、所述位移传感器为拉线式位移传感器。
CN202010736470.XA 2020-07-28 2020-07-28 一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统 Pending CN111885535A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010736470.XA CN111885535A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010736470.XA CN111885535A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111885535A true CN111885535A (zh) 2020-11-03

Family

ID=73201476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010736470.XA Pending CN111885535A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111885535A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113038562A (zh) * 2021-01-29 2021-06-25 中国地质环境监测院 地质灾害监测数据传输方法及系统、电子设备及存储介质
CN115183822A (zh) * 2022-09-13 2022-10-14 深圳市瑞芬科技有限公司 用于监测地质沉降与振动特性的物联网传感器及控制方法
CN116887397A (zh) * 2023-07-10 2023-10-13 深圳市天工测控技术有限公司 一种基于自组网的北斗地质灾害监测及救援系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113038562A (zh) * 2021-01-29 2021-06-25 中国地质环境监测院 地质灾害监测数据传输方法及系统、电子设备及存储介质
CN115183822A (zh) * 2022-09-13 2022-10-14 深圳市瑞芬科技有限公司 用于监测地质沉降与振动特性的物联网传感器及控制方法
CN115183822B (zh) * 2022-09-13 2023-02-17 深圳市瑞芬科技有限公司 用于监测地质沉降与振动特性的物联网传感器及控制方法
CN116887397A (zh) * 2023-07-10 2023-10-13 深圳市天工测控技术有限公司 一种基于自组网的北斗地质灾害监测及救援系统
CN116887397B (zh) * 2023-07-10 2024-05-24 深圳市天工测控技术有限公司 一种基于自组网的北斗地质灾害监测及救援系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111885535A (zh) 一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统
US20210048294A1 (en) System and method for monitoring deformation of dam slope
CN109407128A (zh) 一种输电线路杆塔位移监测系统及方法
CN103090825A (zh) 一种基于北斗兼容型的铁路桥梁状态监测系统
CN109686061A (zh) 基于gis与bim的桥梁监测辅助决策系统
CN106767661B (zh) 一种基于gnss技术的变形监测的基准站、监测站和系统
CN103996269B (zh) 无线数据采集控制系统
CN103398682A (zh) 一种桥梁位移监测系统及其监测方法
CN203687993U (zh) 一种边坡监测系统
CN103632509B (zh) 基于gis系统的数字、智慧矿山报警联动方法及其平台
CN102110347A (zh) 一种人体跌倒检测和报警的设备和方法
CN104192174A (zh) 列车预警系统和列车预警方法
CN111524322A (zh) 一种边坡地质灾害预警系统
CN109373980A (zh) 一种基于视频监控测量仪和测斜终端的监测方法及系统
CN205621237U (zh) 一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统
CN205670371U (zh) 一种基于倾角传感器的景区边坡实时监测系统
CN204718588U (zh) 一种电力杆塔倾斜状况的在线监测系统
CN108955775B (zh) 一种具有rdss功能的定位监测装置及方法
CN107884777A (zh) 一种用于无人机的防摔保护与防丢失装置
CN203011355U (zh) 基于北斗兼容型的铁路桥梁状态监测系统
CN110264673A (zh) 一种集成gnss和微震信息的多功能地灾监测装置及系统
CN113905327A (zh) 一种基于多定位参量的输电线路防外破报警方法及系统
CN212519435U (zh) 一种应用于地质灾害群测群防的低功耗物联网监测系统
CN106157539A (zh) 地震临震报警系统
CN104990519A (zh) 一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination