CN214896890U - 地质监控一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地质监控一体化装置，其包括毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、电源管理模块、无线通信模块和蓄电池，毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、无线通信模块、蓄电池分别与电源管理模块连接；无线通信模块，用于与后台管理系统通信连接，以监管毫米波雷达监测的地质数据信息。本实用新型通过远程对监测点监测，替代传统人力巡查，监测数据精细，无需直接接触被测体，不受天气影响。

Description

地质监控一体化装置

技术领域

本实用新型涉及地质灾害监控技术领域，尤其涉及一种地质监控一体化装置。

背景技术

随着经济的发展，人们的生活也越来越好，商业、工业、民用地不断扩张，道路网络分布也不断扩大。人类的活动区域由原来相对平坦和安全的地区慢慢靠近崎岖的地区和危险的水域，道路更是常在高山穿梭和河流上搭桥通行。当发生地质灾害时对人类的生活造成很大影响，一般的如道路遇到落石，水淹没道路，阻碍交通；严重的山体塌方，堤坝决堤造成大量财产损失甚至人员伤亡。因此对地质的长期监控一直都是非常重要。

自然变迁和人为破坏是地质灾害的主要原因，主要灾害形态包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等。地质灾害监测方法有以下几种。

(1)变形监测法：通过监测点的相对位移量测，了解掌握地质灾害的演变过程。

(2)裂缝相对位移监测法：通过监测灾体中拉裂两侧相对张开、闭合变化，了解地质灾害体的动态变化和发展趋势。

(3)目视检查法：通过定期目视监测地质灾害隐患点有无异常变化，了解地质灾害演变特征，及时发现斜坡地面开裂，剥脱落，地面鼓胀，泉水突然浑浊，流量增减变化，树木歪斜，墙体开裂等微观变化，及时捕捉地质灾害前兆信息。

(4)对影响地质灾害形成与发展的各种动力因素的观测。如降水、气温等气象观测。

国家有气象局，他们能提供气象数据，站点分布在不同地方，但不是每个存在地质危害的地方都有监测。降雨有移动性和随机性，监测点获取实地数据才能做好预防和告警，而且气象对一些测量位移的设备有影响，如使用超声波、激光技术的等设备，对测量精度影响很大。

综上，现有技术的地质监控系统是多元化的，地质监控系统采用的传感器有全球导航卫星系统GNSS、位移计、激光灯等设备来监测地质，因为原理上有很大的区别，所以在安装方面差别很大。地质监控的设备大部分是在野外使用，位移计或全球导航卫星系统GNSS就必须接触到被测体，而激光就不需要，但激光又容易受到天气的影响。地质监测数据不够精细，需要人工巡查监测点。

实用新型内容

本实用新型提供一种地质监控一体化装置，替代传统人力巡查，不受天气影响，监测数据精细，无需直接接触被测体。

本实用新型采用以下技术方：

地质监控一体化装置，其特征在于，包括：毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、电源管理模块、无线通信模块和蓄电池，毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、无线通信模块、蓄电池分别与电源管理模块连接；

无线通信模块，用于与后台管理系统通信连接，以监管毫米波雷达监测的地质数据信息。

进一步地，所述电源管理模块还与摄像头连接。

进一步地，地质监控一体化装置还包括太阳能控制器和太阳能板，太阳能板的输出端与太阳能控制器的输入端连接，太阳能控制器的输出端与所述电源管理模块连接。

优选地，所述无线通信模块为4G模块或5G模块

有益效果

本实用新型通过远程对监测点监测，自动化代替传统人力巡查方式，使用毫米波雷达，能识别毫米甚至亚毫米的微小变化，进行地质监控，监测数据精细。摄像头能实时监控整个监测点的变化过程，监测人员在办公室甚至在家里只要打开电脑就可以观察到监测点的状况，一个人就能监控整个地区。雨量计和温湿度提供监测点实时数据，通过后台数据浏览，可以查看实时和长期数据，数据曲线反应地质的变化过程，降雨量记录等信息，做到提前预警。使用电池和太阳能电池板作为电源，无需铺设电网，适合野外工作。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种地质监控一体化装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的地质监控一体化装置中毫米波雷达的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，地质监控一体化装置包括一电箱、设置在电箱内的电源管理模块、4G通信模块和太阳能控制器，以及毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、摄像头、无线通信模块和蓄电池，毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、摄像头、蓄电池分别与电源管理模块连接。4G通信模块与后台管理系统通信连接，以监管毫米波雷达监测的地质数据信息。

电箱内设置电源板，电源板上设置电源管理模块。电箱作为供电系统中心，电源管理模块监控电池电压电流，电箱内部温度，管理各个模块的电源开关，当电池电压大于10.8V时才给各个模块供电。电源板提供RS485通信桥梁转接，以总线方式，向不同设备提供硬件接口。

太阳能板通过电缆连接到电箱，电箱内部安装了太阳能控制器管理太阳能板对蓄电池的充电过程，避免过充损坏蓄电池。

蓄电池安装在电池箱里，通过电缆线连接到电箱。当太阳能电池板有能量输出时处于充电状态，没有时放电给设备供电。

毫米波雷达通过多股电缆线连到电箱，电缆线提供供电和通信功能。毫米波雷达把采集的地质监测数据通过电缆发送到电箱内的4G模块，4G模块把数据发给后台管理系统。

雨量计模块通过多股电缆线连到电箱，电缆线提供供电和通信功能。模块把采集到的数据发送给电源管理模块，通信以RS485方式连接，再由4G通信模块传输给后台管理系统。

温湿度模块通过多股电缆线连到电箱，电缆线提供供电和通信功能。模块把采集到的数据发送给电源管理模块，通信以RS485方式连接，再由4G通信模块传输给后台管理系统。

摄像头通过电缆线连到电箱，电缆线只提供供电。摄像头自带4G模块和安装了大流量卡，满足长时间的视频传输。

参照图2，为地质监控一体化系统中雷达模块的工作原理图。雷达发出无线电波，无线电波遇到障碍物放射回来，雷达接收到回波做混频处理输出低频信号，模块内部通过AD获取该信号经过特定算法处理后得出距离值。被测物体发生移动，距离值就会发生变化。通过数据量累加就能看到被测物体(地质)变化轨迹。

地质监控一体化装置的数据都是通过4G模块送到后台。后台包括记录数据、显示数据、处理数据告警等功能，给用户展示想了解的信息。

本装置高精度高自动化代替传统人力巡查方式，使用毫米波雷达，能识别地质毫米甚至亚毫米的微小变化，这是肉眼无法办到的，数据通过4G网络送达后台。摄像头能实时监控整个监测点的变化过程，监测人员在办公室甚至在家里只要打开电脑就可以观察到监测点的状况，一个人就能监控整个地区。高温和降雨容易引发地质灾害，本系统的雨量计和温湿度提供监测点实时数据，通过后台数据浏览，可以查看实时和长期数据，数据曲线反应地质的变化过程，降雨量记录等信息，通过设置阈值，做到提前预警，减少财产损失。本装置使用电池和太阳能电池板作为电源，无需铺设电网，适合野外工作。本系统中电源管理实时监控着蓄电池的电压和电流，以保证整个系统的供电正常。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.地质监控一体化装置，其特征在于，包括：毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、电源管理模块、无线通信模块和蓄电池，毫米波雷达、雨量计、温湿度模块、无线通信模块、蓄电池分别与电源管理模块连接；

无线通信模块，用于与后台管理系统通信连接，以监管毫米波雷达监测的地质数据信息。

2.如权利要求1所述的地质监控一体化装置，其特征在于，所述电源管理模块还与摄像头连接。

3.如权利要求1所述的地质监控一体化装置，其特征在于，还包括太阳能控制器和太阳能板，太阳能板的输出端与太阳能控制器的输入端连接，太阳能控制器的输出端与所述电源管理模块连接。

4.如权利要求1所述的地质监控一体化装置，其特征在于，所述无线通信模块为4G模块或5G模块。

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