CN208848352U - 一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，目的是提供一种便于安装施工、低功耗、无线传输的建筑物状态实时监测系统，可以给建筑工地、道路桥梁、铁塔、危房、山体滑坡等场景提供倾斜角度、震动以及位移变化的精确信息，系统主要由多功能位移传感器和中继网关组成的基层网络，以及由GPRS/3G/4G公网基站和服务器组成的上层网络组成；优点：系统能耗低，能防误判、能在灾前精确预警和在灾后数据分析处理，监控信息可以通过智能手机APP实时进行查看，随时随地方便快捷，保证预警信息第一时间传递到控制中心。

Description

一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统。

背景技术

近年来随着中国城市化的快速发展，城市建设突飞猛进，到处可以看到正在修建的高层建筑、道路桥梁、通信和电力设施，然而在此背后隐藏着巨大的安全风险；在对建筑物没有有效的安全监测机制下，经常有建筑工人付出生命代价，在各种建筑事故中占比重最大的是各种坍塌，因此对建筑物及地质进行位置状态监控显得极为重要，通过采集建筑物及山体的倾角、振动和位移可以让我们提前预判什么时候会出现事故，能够及时保证我们的生命和财产安全。

随着物联网技术的提出，迅速在全国得到了大力的发展，物联网即是通过射频识别RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

现有的技术中，现在一般的物联网监测系统存在一定的缺点，监测传感器长期固定在建筑物或山体上，难免会有人或者其他动物等误碰传感器，或者一些大型的机械经过的时候会引起的震动使传感器误判，这样就明显降低了监测系统的可靠性，传统的系统是采用有线方式，施工成本高，需要供电，而本系统是无线传输，通过电池供电，真正实现低功耗和节能。

实用新型内容

本实用新型的一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，将多功能位移传感器安装在需要监测的建筑物上或者山体上，装置内部传感器采集物体的倾角、振动和位移数据，监控中心可以通过监控软件查看每个检测装置的GPS位置信息以及监控数据信息，当被监测的建筑物或者山体发生倾角、振

动或者位移变化时，智能模块立即通过低功耗物联网将数据回传给监控中心，监控中心采取相应的应对措施。

本实用新型的一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统包括多功能位移传感器、中继网关、服务器和监控平台，所述多功能位移传感器由主控MCU、高精度加速度传感器、拉线式位移传感器、微波探测模块、GPS模块和RF无线芯片组成，所述中继网关用于收集多功能位移器监测的信息并通过移动GPRS/3G/4G网络传输给服务器，所述服务器用于存储和处理信息，并将处理后的信息发送到监控平台，所述监控平台包括智能手机和web网页端。

进一步，所述多功能位移传感器中MCU通过SPI接口实时采集加速度传感器的三轴加速度采样值来计算当前的倾角；同时通过加速度值变化判断震动的产生；MCU通过ADC采样拉线式位移传感器的电流来计算拉线的位移长度；GPS模块用于位置定位，当采样数据超过设定阀值时，MCU将预警信息通过RF无线芯片发送到中继网关。

进一步，所述微波探测模块通过放射出间歇型的微波，再接收返回的微波来判断是否是动物或者大型机械经过产生的干扰，以防误判。

进一步，所述多功能位移传感器与中继网关之间的通讯方式是自组网通信，并且点与点之间的通讯距离最大值为3km，所述多功能位移传感器采用锂电池供电，所述中继网关采用太阳能供电，锂电池可以持续供电达到3年，真正实现监测系统低功耗运行。

进一步，所述监控端智能手机通过定制的APP并通过移动GPRS/3G/4G网络连接到服务器，可以方便快捷的接收预警信息。

进一步，所述定制的APP包括预警界面和显示多功能传感器实时数据的界面，这样能直观的将建筑物的状态呈现在眼前。

本实用新型的有益效果是：可以通过系统实时的监测建筑物或者山体的状态，当建筑物或者山体发生倾角、位移等灾害的迹象时，监控端可以实时的接收到警报从而及时的采取应对措施，从而实现灾前预判，能够及时的保证生命财产安全，同时相对于其他的一些现有的监测系统，本实用新型能防误判，能随时随地接收预警信息，大大提高了系统监测的可靠性和方便性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体的实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，附图中，系统并不一定按照实际的比例绘制。

图1为一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统原理示意图；

图2为多功能位移传感器原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示：本实用新型包括多功能位移传感器、中继网关、服务器、监控平台，所述多功能位移传感器由主控MCU、高精度加速度传感器、拉线式位移传感器、微波探测模块、GPS模块和RF无线芯片组成，所述中继网关用于收集多功能位移器监测的信息并通过移动GPRS/3G/4G网络传输给服务器，所述服务器用于存储和处理信息，并将处理后的信息发送到监控平台，所述监控平台包括智能手机和web网页端。

本实施例中，所述多功能位移传感器中MCU通过SPI接口实时采集加速度传感器的三轴加速度采样值来计算当前的倾角；同时通过加速度值变化判断震动的产生；MCU通过ADC采样拉线式位移传感器的电流来计算拉线位移长度；GPS模块用于位置定位，当采样数据超过设定阀值时，MCU将预警信

息通过RF无线芯片发送到中继网关。

本实施例中，所述微波探测模块通过放射出间歇型的微波，再接收返回的微波来判断物体是否是动物或者大型机械经过产生的干扰，以防误判。

本实施例中，所述多功能位移传感器与中继网关之间的通讯方式是自组网通信，并且点与点之间的通讯距离最大值为3km，所述多功能位移传感器采用锂电池供电，所述中继网关采用太阳能供电，锂电池可以持续供电达到3年，真正实现监测系统低功耗运行。

本实施例中，所述监控端智能手机通过定制的APP并通过移动GPRS/3G/4G网络连接到服务器，可以随时随地方便快捷的接收预警信息。

本实施例中，所述定制的APP包括预警界面和显示多功能传感器实时数据的界面，这样能直观的将建筑物及地质的状态呈现在眼前。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，其特征在于：包括多功能位移传感器、中继网关、服务器和监控平台，所述多功能位移传感器由主控MCU、加速度传感器、拉线式位移传感器、微波探测模块、GPS模块和RF无线芯片组成，所述中继网关用于收集多功能位移传感器监测的信息，并通过移动GPRS/3G/4G网络传输给服务器，所述服务器用于存储和处理信息，并将处理后的信息发送到监控平台，所述监控平台包括智能手机和web网页端。

2.根据权利要求1所述的一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，其特征在于：所述多功能位移传感器中主控MCU通过SPI接口实时采集加速度传感器的三轴加速度采样值来计算当前的倾角；同时通过加速度值的变化判断震动的产生；主控MCU通过ADC采样拉线式位移传感器的电流来计算拉线的位移长度；GPS模块用于位置定位，当采样数据超过设定阀值时，主控MCU将预警数据通过RF无线芯片发送到中继网关。

3.根据权利要求1所述的一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，其特征在于：所述微波探测模块通过放射出间歇型的微波，再接收返回的微波来判定是否是动物或者大型机械经过产生的干扰，以防误判。

4.根据权利要求1所述的一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，其特征在于：所述多功能位移传感器与中继网关之间的通讯方式是自组网通信，并且点与点之间的通讯距离最大值为3km，所述多功能位移传感器采用锂电池供电，所述中继网关采用太阳能供电。

5.根据权利要求1所述的一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，其特征在于：所述智能手机通过定制的APP和移动GPRS/3G/4G网络连接到服务器。

6.根据权利要求5所述的一种基于低功耗物联网的建筑物及地质灾害监测系统，其特征在于：所述定制的APP包括预警界面和显示多功能传感器实时数据的界面。