CN208722385U - 一种基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，包括监测传感器、控制终端、移动通信模块、北斗短报文模块、电源装置、支架，所述监测传感器设置于地质监测点且信号输出端与控制终端的信号采集端连接，所述控制终端的信息输出端分别与移动通信模块、北斗短报文模块的信息输入端连接，所述控制终端、移动通信模块及北斗短报文模块的电源端分别与电源装置的输出端连接，所述控制终端、移动通信模块、北斗短报文模块和电源装置设置于支架。本实用新型适用于城市及乡村、无人区的地质监测，特别适用于偏远山区及环境气候恶劣等地区的地质灾害监测，具有覆盖范围广、时效性强、可靠性及安全性高、适应性强的特点。

Description

一种基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端

技术领域

本实用新型属于地质监测技术领域，具体涉及一种覆盖范围广、时效性强、可靠性及安全性高、适应性强的基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端。

背景技术

地质灾害是指由于自然和人为的地质作用，使生态环境遭到破坏或地质体发生变化而产生的灾害性事件。常见的地质灾害有地震、火山、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、崩塌、煤岩和瓦斯爆炸等。滑坡、崩塌、泥石流等常见的地质灾害，破坏工程设施，直接或间接造成大量人员伤亡，不仅乡村存在泥石流、滑坡等地质灾害，目前很多城市也面临着滑坡等地质灾害的威胁。由于滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害具有突发性和隐蔽性等特点，使预防工作存在一定的困难，给人民的生命财产带来巨大的损失如何实时监测地质情况是现目前亟待解决的难题。

传统的地质灾害监测需要有经验的专家到现场实地调查、监测地质体情况，根据地质体发生的不同现象（例如掉块、坠落、裂缝、隆起、松动等）及时做出相应的预防措施，这种方法准确性不高，由于地质灾害发生的偶然性，广大农村地区交通不便，以及部分地区恶劣的地形环境等因素，因而存在覆盖范围小、效率低、时效性弱、投入大等问题。现有技术中，地质灾害监测主要采用常规变形监测设备及技术，其主要是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器来测定点的变形值。由于我国山区面积占全国总面积的三分之二，山区地质结构复杂，随着山区建设速度的加快，生态环境遭到破坏，泥石流、滑坡、崩塌、山洪等地质灾害爆发频繁。泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害的监测中，监测重点是监测山体本身的变形，其最大特点是：一是变形缓慢，有的几个小时，几天，甚至几个月才发生变化；二是滑坡、崩塌及泥石流往往与降雨量有密切的关系；三是监测地点一般没有市电接入。现有监测终端功能单一，无法同时监测地质变形、降雨量和风速。因此，现有技术由于作业工作量大、布点受地形条件影响等原因，很难实现安全、可靠的自动化监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种覆盖范围广、时效性强、可靠性及安全性高、适应性强的基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端。

本实用新型的目的是这样实现的：包括监测传感器、控制终端、移动通信模块、北斗短报文模块、电源装置、支架，所述监测传感器设置于地质监测点且信号输出端与控制终端的信号采集端连接，所述控制终端的信息输出端分别与移动通信模块、北斗短报文模块的信息输入端连接，所述控制终端、移动通信模块及北斗短报文模块的电源端分别与电源装置的输出端连接，所述控制终端、移动通信模块、北斗短报文模块和电源装置设置于支架。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型通过整合现有技术中已成熟的监测传感器和控制终端，将使用成本低、信息承载量大、部署及维护成本低的移动通信和覆盖面广、抗干扰能力强、可靠性强的北斗卫星短报文双向通信技术相结合，提高了整体数据传输的安全性和可靠性，适用于目前很难实施实时有效监测的偏远山区或环境恶劣的地区使用，减少了监测人力成本和监测勘察难度。

2、本实用新型设置风光发配电装置作为备用电源，能够在出现供电事故等突发情况下或难以接入市电的监测地点给监测终端进行供电，提高了监测终端的可靠性和适应性。

3、本实用新型操作时，通过GSM/GPRS无线网络或北斗卫星短报文传送潜在灾变体在时空域的变形信息和诱发因素信息，实现对灾变体的稳定状态及变化趋势有效把握，并在被监测指标达到一定的告警阈值时，通过监测终端的声光报警装置或远端控制中心以短信、声音等方式发布预警、告警信息，提高了监测的时效性。

4、本实用新型的监测传感器散布于支架周围，各监测传感器通过WIFI模块Ⅱ与支架端的WIFI模块Ⅰ，将监测数据汇总至控制终端后进行传送，即能提高监测的范围，又能有效降低监测终端的拥有成本和使用成本。

5、本实用新型在支架上设置与控制终端连接的数据存储器，能够在移动通信和北斗短报文由于干扰或其它因素导致无法通信时形成缓冲，待通信正常时及时把缓冲数据发出，提高了整体的可靠性。

因此，本实用新型具有覆盖范围广、时效性强、可靠性及安全性高、适应性强的特点。

附图说明

图1为本实用新型原理图；

图中：1-监测传感器，2-控制终端，3-移动通信模块，4-北斗短报文模块，5-电源装置，51-太阳能发电装置，52-蓄电池，53-供配电装置，6-WIFI模块Ⅰ，7-WIFI模块Ⅱ，8-声光报警装置，9-数据存储器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括监测传感器1、控制终端2、移动通信模块3、北斗短报文模块4、电源装置5、支架，所述监测传感器1设置于地质监测点且信号输出端与控制终端2的信号采集端连接，所述控制终端2的信息输出端分别与移动通信模块3、北斗短报文模块4的信息输入端连接，所述控制终端2、移动通信模块3及北斗短报文模块4的电源端分别与电源装置5的输出端连接，所述控制终端2、移动通信模块3、北斗短报文模块4和电源装置5设置于支架。

所述电源装置5包括主电源和/或备用电源，所述备用电源为太阳能和/或风能发配电装置，所述备用电源包括风能发电装置和/或太阳能发电装置51、蓄电池52、供配电装置53，所述括监测传感器1、控制终端2、移动通信模块3及北斗短报文模块4的电源端分别与供配电装置53的输出端连接。

所述监测传感器1包括GNSS接收机、振弦式裂缝计、多点位移计、渗压计、雨量传感器中的一种或任意组合。

所述监测传感器1设置于支架和/或远离支架的地质监测点。

设置于支架之监测传感器1的信号输出端直接与控制终端2的信号采集端有线连接，所述监测传感器1的电源端与电源装置5的输出端连接。

本实用新型还包括设置于支架的WIFI模块Ⅰ6及远离支架的监测传感器1端的WIFI模块Ⅱ7，所述WIFI模块Ⅰ6的信号端与控制终端2的信号采集端有线连接，所述WIFI模块Ⅱ7的信号端与远离支架的监测传感器1的信号输入端有线连接，所述WIFI模块Ⅰ6与WIFI模块Ⅱ7无线连接。

远离支架的监测传感器1端还设置有太阳能和/或风能发配电装置，所述监测传感器1及WIFI模块Ⅱ7的电源端与太阳能和/或风能发配电装置的供配电装置53之输出端连接。

所述支架还设置有声光报警装置8，所述声光报警装置8的信号输入端与控制终端2的报警信号输出端连接，所述声光报警装置8的电源端与电源装置5的输出端连接。

所述支架还设置有与控制终端2连接的数据存储器9，所述数据存储器9用于存储监测传感器1传输至控制终端2的监测数据。

所述支架顶部分别设置有与移动通信模块3、北斗短报文模块4的天线连接端口相连接的移动通信天线及北斗卫星天线。

本实用新型工作原理及工作过程：

本实用新型通过整合现有技术中已成熟的监测传感器和控制终端，将使用成本低、信息承载量大、部署及维护成本低的移动通信和覆盖面广、抗干扰能力强、可靠性强的北斗卫星短报文双向通信技术相结合，提高了整体数据传输的安全性和可靠性，适用于很难实施实时有效监测的偏远山区或环境恶劣的地区使用，减少了监测人力成本和监测勘察难度；本实用新型操作时，通过GSM/GPRS等移动通信无线网络或北斗卫星短报文传送监潜在灾变体在时空域的变形信息和诱发因素信息，实现对灾变体的稳定状态及变化趋势有效把握，并在被监测指标达到一定的告警阈值时，通过监测终端的声光报警装置或远端控制中心以短信、声音等方式发布预警、告警信息，提高了监测的时效性。进一步，本实用新型设置风光发配电装置作为备用电源，能够在出现供电事故等突发情况下或难以接入市电的监测地点给监测终端进行供电，提高了监测终端的可靠性和适应性。更进一步，本实用新型的监测传感器散布于支架周围，各监测传感器通过WIFI模块Ⅱ与支架端的WIFI模块Ⅰ，将监测数据汇总至控制终端后进行传送，即能提高监测的范围，又能有效降低监测终端的拥有成本和使用成本。再进一步，本实用新型在支架上设置与控制终端连接的数据存储器，能够在移动通信和北斗短报文由于干扰或其它因素导致无法通信时形成缓冲，待通信正常时及时把缓冲数据发出，提高了整体的可靠性。综上所述，本实用新型具有覆盖范围广、时效性强、可靠性及安全性高、适应性强的特点。

支架端的监测传感器1按设定时间读取监测数值并直接传给控制终端2，而设置于支架周边的监测传感器1按设定时间读取监测数值并通过WIFI模块Ⅱ7与支架端的WIFI模块Ⅰ6无线连接，将监测数值传给控制终端2，控制终端2检测移动通信模块3及北斗短报文模块4的通信是否正常，若都正常则优先通用移动通信模块3经移动基站将监测数值传送给远端的控制中心，若移动通信模块3与移动基站通信不正常，则通过北斗短报文模块4经北斗卫星将监测数值传送给远端的控制中心，若移动通信模块3及北斗短报文模块4的通信都不正常，则将监测数值暂存在数据存储器9中，待通信正常后读取数据存储器9中的监测数值并传送给远端的控制中心。控制终端2接收到监测数值后与存储的设定警报阀值相比较，若监测数值大于警报阀值，则通过声光报警装置8的高音喇叭和/或警灯进行报警。

Claims (10)

1.一种基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于包括监测传感器（1）、控制终端（2）、移动通信模块（3）、北斗短报文模块（4）、电源装置（5）、支架，所述监测传感器（1）设置于地质监测点且信号输出端与控制终端（2）的信号采集端连接，所述控制终端（2）的信息输出端分别与移动通信模块（3）、北斗短报文模块（4）的信息输入端连接，所述控制终端（2）、移动通信模块（3）及北斗短报文模块（4）的电源端分别与电源装置（5）的输出端连接，所述控制终端（2）、移动通信模块（3）、北斗短报文模块（4）和电源装置（5）设置于支架。

2.根据权利要求1所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于所述电源装置（5）包括主电源和/或备用电源，所述备用电源为太阳能和/或风能发配电装置，所述备用电源包括风能发电装置和/或太阳能发电装置（51）、蓄电池（52）、供配电装置（53），所述括监测传感器（1）、控制终端（2）、移动通信模块（3）及北斗短报文模块（4）的电源端分别与供配电装置（53）的输出端连接。

3.根据权利要求1或2所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于所述监测传感器（1）包括GNSS接收机、振弦式裂缝计、多点位移计、渗压计、雨量传感器中的一种或任意组合。

4.根据权利要求3所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于所述监测传感器（1）设置于支架和/或远离支架的地质监测点。

5.根据权利要求4所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于设置于支架之监测传感器（1）的信号输出端直接与控制终端（2）的信号采集端有线连接，所述监测传感器（1）的电源端与电源装置（5）的输出端连接。

6.根据权利要求4所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于还包括设置于支架的WIFI模块Ⅰ（6）及远离支架的监测传感器（1）端的WIFI模块Ⅱ（7），所述WIFI模块Ⅰ（6）的信号端与控制终端（2）的信号采集端有线连接，所述WIFI模块Ⅱ（7）的信号端与远离支架的监测传感器（1）的信号输入端有线连接，所述WIFI模块Ⅰ（6）与WIFI模块Ⅱ（7）无线连接。

7.根据权利要求6所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于远离支架的监测传感器（1）端还设置有太阳能和/或风能发配电装置，所述监测传感器（1）及WIFI模块Ⅱ（7）的电源端与太阳能和/或风能发配电装置的供配电装置（53）之输出端连接。

8.根据权利要求3所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于所述支架还设置有声光报警装置（8），所述声光报警装置（8）的信号输入端与控制终端（2）的报警信号输出端连接，所述声光报警装置（8）的电源端与电源装置（5）的输出端连接。

9.根据权利要求3所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于所述支架还设置有与控制终端（2）连接的数据存储器（9），所述数据存储器（9）用于存储监测传感器（1）传输至控制终端（2）的监测数据。

10.根据权利要求3所述基于北斗卫星短报文的地质灾害监测终端，其特征在于所述支架顶部分别设置有与移动通信模块（3）、北斗短报文模块（4）的天线连接端口相连接的移动通信天线及北斗卫星天线。