CN206497550U - 基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，包括微控制器，微控制器与多传感器采集模块连接，微控制器还与预报选择模块、预报计算模块、GPRS无线通信模块、程序存储器、数据存储器及显示模块分别连接；多传感器采集模块还与降雨量传感器、土壤含水率传感器、裂缝传感器、孔隙水压力传感器、沉降传感器分别连接。本实用新型利用多个传感器针对山体滑坡相关的多参数进行监测，实现了对山体滑坡地质灾害更加准确的预报；通过设置山体滑坡预报选择模块和预报计算模块，使得预报可以在采集地点直接获得，有利于山体滑坡监测实时性的保证。
Description
技术领域
本实用新型属于地质灾害预防系统技术领域，具体涉及一种基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统。
背景技术
山体滑坡，是一种具有突发性特点的地质灾害。山体滑坡监测装置用于实时监测山体的当前状态，并能够将现场情况通过无线或有线通信的方式发送给监控中心，以便做出正确的防灾减灾决策。
现有山体滑坡监测装置仅仅具有监测参数、发送数据和接收控制命令的功能，不具备自身分析数据得出预报结论的功能，如果通过将数据发送给监控中心后再进行分析得到预报结果，实时性很差，对于突发性的滑坡灾害预报非常不利；另外现有山体滑坡监测装置存在监测参数单一的问题，而仅靠单一参数不能够对当前的形势做出比较全面和正确的判断，因此有必要对可能影响山体滑坡的多个相关参数进行监测，并将所有信息进行融合。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，解决现有监测装置本身不能进行预报分析并且采集参数单一而导致预报不准的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，包括微控制器，微控制器与多传感器采集模块连接，微控制器还与预报选择模块、预报计算模块、GPRS无线通信模块、程序存储器、数据存储器及显示模块分别连接；多传感器采集模块还与降雨量传感器、土壤含水率传感器、裂缝传感器、孔隙水压力传感器、沉降传感器分别连接。
本实用新型的特点还在于：
微控制器的型号为STM32F103。
预报选择模块的结构为由4*4按键组成的键盘，该键盘通过I2C总线与微控制器1相连。
预报计算模块的结构为由数字信号处理芯片F2812构成的最小系统，预报计算模块通过数据总线、控制总线和地址总线与微控制器1相连。
降雨量传感器是型号为JDZ05-1的翻斗雨量计。
土壤含水率传感器的型号为JW-100HSL。
裂缝传感器是型号为KTC的拉杆传感器。
孔隙水压力传感器的型号为SK-KYJ。
沉降传感器的型号为E6B2-CWZ6C。
本实用新型的有益效果是：本实用新型利用多个传感器针对山体滑坡相关的多参数进行监测，实现了对山体滑坡地质灾害更加准确的预报；通过设置山体滑坡预报选择模块和预报计算模块，使得预报可以在采集地点直接获得，有利于山体滑坡监测实时性的保证。
附图说明
图1为本实用新型基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统的结构示意图。
图中，1.微控制器，2.多传感器采集模块，3.降雨量传感器，4.土壤含水率传感器，5.裂缝传感器，6.孔隙水压力传感器，7.沉降传感器，8.预报选择模块，9.预报计算模块，10.GPRS无线通信模块，11.程序存储器，12.数据存储器，13.显示模块。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型进行详细说明：
本实用新型的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，如图1所示，包括微控制器1，微控制器1与多传感器采集模块2连接，微控制器1还与预报选择模块8、预报计算模块9、GPRS无线通信模块10、程序存储器11、数据存储器12及显示模块13分别连接；多传感器采集模块2还与降雨量传感器3、土壤含水率传感器4、裂缝传感器5、孔隙水压力传感器6、沉降传感器7分别连接。其中，微控制器1的型号为STM32F103；上述各传感器(降雨量传感器3、土壤含水率传感器4、裂缝传感器5、孔隙水压力传感器6、沉降传感器7)与微控制器1通过485通信方式相连；预报选择模块8的结构为由4*4按键组成的键盘，该键盘通过I2C总线与微控制器1相连；预报计算模块9的结构为由数字信号处理芯片F2812构成的最小系统，该模块通过数据总线、控制总线和地址总线与微控制器1相连。
降雨量传感器3是型号为JDZ05-1的翻斗雨量计；土壤含水率传感器4的型号为JW-100HSL；裂缝传感器5是型号为KTC的拉杆传感器；孔隙水压力传感器6的型号为SK-KYJ；沉降传感器7的型号为E6B2-CWZ6C。
本实用新型的工作原理及过程为：在供电条件满足的情况下，山体滑坡多传感器采集模块2会根据内部设置好的采样时间，分别对降雨量传感器3、土壤含水量传感器4、裂缝传感器5、孔隙水压力传感器6及沉降传感器7采集到的信号进行采集，并将采集的数据存储到扩展的数据存储器12中，同时微控制器1会自动预处理这些数据，预处理后的数据会进行基于统计聚类的参数融合，融合后的参数在预报选择模块8的选择作用下，确定对新采集的数据是进行直接预报分析还是进行数据库扩充和模型训练，如果直接进行预报分析，则通过预报计算模块9进行分析计算，得到预报结果，并将预报分析的结果显示在显示模块13上，如果进行数据库扩充和模型训练，则显示模块13没有变化。
考虑到现场应急供电实际情况，该系统均采用太阳能电池板加蓄电池的供电方式，蓄电池采用锂离子电池组，其具有安全可靠、体积小、重量轻、使用方便、自放电小、可使用长久等特点，在现场有条件的地方太阳能电池板可直接为锂电池充电，可供设备正常工作10天以上的时间。在无条件的地方，可直接使用锂电池进行供电，锂电池在充满状态下即使无充电条件也可供设备正常工作3天以上的时间。
Claims (9)
1.基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，包括微控制器(1)，微控制器(1)与多传感器采集模块(2)连接，微控制器(1)还与预报选择模块(8)、预报计算模块(9)、GPRS无线通信模块(10)、程序存储器(11)、数据存储器(12)及显示模块(13)分别连接；所述多传感器采集模块(2)还与降雨量传感器(3)、土壤含水率传感器(4)、裂缝传感器(5)、孔隙水压力传感器(6)、沉降传感器(7)分别连接。
2.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述微控制器(1)的型号为STM32F103。
3.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述预报选择模块(8)的结构为由4*4按键组成的键盘，该键盘通过I2C总线与微控制器1相连。
4.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述预报计算模块(9)的结构为由数字信号处理芯片F2812构成的最小系统，预报计算模块(9)通过数据总线、控制总线和地址总线与微控制器1相连。
5.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述降雨量传感器(3)是型号为JDZ05-1的翻斗雨量计。
6.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述土壤含水率传感器(4)的型号为JW-100HSL。
7.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述裂缝传感器(5)是型号为KTC的拉杆传感器。
8.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述孔隙水压力传感器(6)的型号为SK-KYJ。
9.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的山体滑坡智能监测预报系统，其特征在于，所述沉降传感器(7)的型号为E6B2-CWZ6C。
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