CN205670371U - 一种基于倾角传感器的景区边坡实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于倾角传感器的景区边坡实时监测系统，该系统主要由倾角传感器单元、信号处理单元、控制单元、现场报警单元、通信单元和电源模块组成。在需要监测的景区边坡位置安装该系统，当景区边坡因雨雪或震动等原因产生微小倾斜时，倾角传感器能产生与倾斜角度相对应的电压信号，通过信号处理单元计算处理，当得出的倾角值大于设定的报警值时，启动控制单元，驱动现场报警单元进行声光报警，同时信号处理单元通过通信单元，进行无线通信，给控制中心服务器和相关人员手机实时发送报警信号，便于及时采取应对措施，防止滑坡或泥石流等灾害。该系统灵敏度高、使用简单，可以大大降低因为边坡滑坡而造成的财产和生命损失的概率，能有效实现24小时全天候监控滑坡体，为滑坡监测预警提供了一种新的途径。

Description

一种基于倾角传感器的景区边坡实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及自动监测领域，特别涉及一种利用倾角传感器和无线通信来完成景区边坡实时监测和报警。

背景技术

为了满足景点游客安全，对景点容易发生山体滑坡的边坡实现全天候全时段监测，除地震外，降雨、融雪和景区工程建设等都可能诱发景区内山体和道路的边坡滑坡，滑坡会造成游客人员伤亡、财产损失，滑坡防治应采取预防为主发现及时的原则，对灾害隐患点建立监测预警系统，为防灾减灾提供技术支撑。

滑坡隐患点往往自然环境复杂，难以用人工手段观测，采用传感器和微处理器为核心的边坡自动监测系统，能低成本扩展灾害监控点，由于工作电源可来自太阳能，因此适合野外大面积使用。

基于传感器的景区边坡预警系统的设计方案，以各边坡监测点为前端部分，在监控机房设立后端监测中心，前端和后端之间通过GPRS实现无线连接，旅游景点各级责任人可以随时连接监测中心服务器，获取各监测点信息。当监测中心接收到某个前端的报警指令后，利用移动网的短信服务功能，可对该监测点附近范围内的所有类型手机发送预警信息，使管理人员和游客能够了解可能滑坡的地理位置，及时采取安全措施。

实用新型内容

本实用新型专利是为了解决景区边坡滑坡的及时报警而设计的，通过采用传感器、微处理器、无线传输、智能播报等技术手段，实现了监测中心对监控地区的远程实时监测及预警，具有测量精度高、抗干扰能力强、功率消耗低等性能。

本实用新型的景区边坡滑坡实时监测系统，包括位于边坡现场的前端部分和位于监控机房的后端部分，前端部分具有这些模块，包括：

(1)倾角传感器单元，在可能发生滑坡灾害的位置，完成对倾角数据的采集，选用倾角传感器SCA103T，包含倾角传感器芯片及信号调理电路，当被监测的山体边坡发生微小倾斜时，倾角传感器芯片SCA103T产生两路模拟电压差分信号输出，经信号调理电路的仪表放大器后，达到适合微处理器处理的信号范围值。

(2)信号处理单元，包括A/D转换及微处理器，来自传感器单元的差分信号进行A/D转换，由微处理器MSP430计算出倾角值，同时微处理器通过SPI接口从倾角传感器接收温度信号，对当前倾角实施温度补偿，并将最终的倾角值传输到通信单元。

(3)控制单元，当信号处理单元计算的倾角值大于设定的报警倾角值时，控制单元在接收到信号处理单元发出的启动信号时，按照不同的报警等级和所处的时间段， 控制单元启动控制电路和功率放大电路以便驱动不同类别的报警，警情解除后停止现场报警器工作。

(4)现场报警单元，接收控制单元发来的报警驱动信号，报警单元工作，通过白天鸣响、夜间发光和发声进行报警。

(5)通信单元，接收信号处理单元发出的信号，将信息无线发送到远端的控制中心服务器和相关人员手机，准确显示出事地点和报警等级，以便第一时间发布信息和迅速采取应急措施。

(6)电源模块，根据系统安装位置的供电条件配置，由太阳能电池板、电源调节电路和电池组成。通过CN3063芯片实现电池充电管理，为了达到低功耗要求，系统采用休眠任务唤醒模式工作。

附图说明

图1所示为本实用新型景区边坡实时监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了说明本实用新型专利的技术内容、系统组成、所实现的目的及效果，以下结合具体实施方式和附图详细阐述。

由图1所示，本技术提供了一种景区边坡实时监测系统的方案，安装于边坡现场的部分包括倾角传感器单元、信号处理单元、控制单元、现场报警单元、通信单元和电源模块。所述的倾角传感器单元包括倾角传感器芯片及信号调理电路，能让信号在合适的电压范围内输出；所述的信号处理单元接收传感器单元输出的电压信号，经过A/D转换及微处理器计算后，将倾角值传输至通信单元，并且，当倾角值大于设定的最低报警等级值时，发送信号给控制单元；所述的控制单元依照报警等级和不同的时间段，启动相应的控制电路和功率放大电路，输出至现场报警单元；所述的现场报警单元根据控制单元的信号被动地发出不同的警报；所述的通信单元是把信号处理单元计算的边坡倾角值通过GPRS发送到远端的控制中心服务器和相关人员手机中；所述的电源模块给系统前端的所有单元供电。

如果现场监测范围较广，边坡滑坡监测系统需要在不同边坡位置布设多个监测点，并由各点的通信单元与控制中心进行无线远程通信。

该系统在实际应用中是这样工作的：当倾角传感器监测到边坡角度发生变化时，信号处理单元计算出倾角值并传输给通信单元和控制单元，控制单元根据预设最小倾角变化值判断是否进行报警，旅游景点各级责任人接到报警后进行危险排查。

控制中心通过GPRS可以随时获取各监测点的信息，当监测中心接收到某个监测点的报警指令后，利用公共移动网的短信服务功能，可对该监测点附近范围内的所有类型手机推送预警信息。控制中心还可通过服务器使这些信息在网上发布，公众可利用计算机和手机上网查询。

由于建立了快速实用的预警系统，使景区管理人员和游客能够了解可能滑坡的地理位置，及时采取安全措施，避免造成游客人员伤亡、财产损失。

Claims (1)

1.一种基于倾角传感器的景区边坡实时监测系统，其特征在于，包括：

（1）传感器单元，包含倾角传感器芯片及信号调理电路，当被监测的山体边坡位置发生微小倾斜时，倾角传感器芯片产生变化信号，经信号调理电路，达到适合处理的信号范围值；

（2）信号处理单元，包括A/D转换及微处理器，当传感器单元输出的信号输入到信号处理单元，进行计算和分析，当计算得出的倾角大于设定的报警倾角值时，启动控制单元进行报警，并通过通信单元给远端发送报警信息；

（3）控制单元，在接收到信号处理单元发出的信号时，按照不同的报警等级和时间段，启动或停止现场报警器的工作；

（4）现场报警单元，接收控制单元发来的报警信号，报警单元工作，能进行不同类型的分级报警；

（5）通信单元，接收信号处理单元发出的信号，将信息无线发送到远端的管理中心服务器和相关人员手机，以便第一时间发布信息和采取措施；

（6）电源模块，给系统提供电源。