CN215416960U - 一种地质灾害监测通讯系统 - Google Patents

Abstract

一种地质灾害监测通讯系统，包括：多个监测装置，设置于需监测区域中不同位置，共同用于采集需监测区域的地质监测数据；北斗短报文集中器，与多个监测装置无线连接；北斗指挥机，用于与北斗短报文集中器通过北斗卫星进行数据交互；数据网关，与北斗指挥机连接；服务器，与数据网关连接。本实用新型实施例通过将多个监测装置采集的数据先传输到北斗短报文集中器进行集中，可以有效的减少北斗短报文模块的设置数量，从而极大的节约了成本，同时经过集中之后再统一发送，也可以更好实现数据传输和处理。且相较于传统的北斗短报文传输技术而言，更难受到环境的限制。

Description

一种地质灾害监测通讯系统

技术领域

本实用新型属于灾害防治及处理领域，具体涉及一种地质灾害监测通讯系统。

背景技术

我国地质灾害频发，地质灾害已成为我国偶发特大地震外的第一大自然灾害，常见地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。

在地质灾害自动化监测技术上，有效的通信技术，保证监测数据能够实时回传是其关键技术之一。目前自动化监测常用的通信技术，采用的是蜂窝网通信技术，但是在地质灾害监测上，有部分监测点偏僻，蜂窝网路信号存在未覆盖的情况，使得监测数据无法回传到服务器；在无蜂窝网络的情况下，也有采用北斗短报文通信技术的，即，在每个监测装置上接入北斗短报文模块然后再通过北斗卫星进行传输，这种做法的成本高、开销大，同时如果监测点安装在树林或其他遮挡比较严重的环境下，也容易出现北斗短报文无法接收到卫星信号的情况，同样影响数据的回传。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种地质灾害监测通讯系统，所述地质灾害监测通讯系统解决了利用北斗短报文技术解决地质灾害监测问题时成本高、受环境影响大的问题。

根据本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统，包括：

多个监测装置，设置于需监测区域中不同位置，共同用于采集所述需监测区域的地质监测数据；

北斗短报文集中器，与多个所述监测装置无线连接；

北斗指挥机，用于与所述北斗短报文集中器通过北斗卫星进行数据交互；

数据网关，与所述北斗指挥机连接；

服务器，与所述数据网关连接。

根据本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统，至少具有如下技术效果：通过监测装置可以对需监测区域中的地质状态变化进行实施采集；通过将多个监测装置采集的数据先传输到北斗短报文集中器进行集中，可以有效的减少北斗短报文模块的设置数量，从而极大的节约了成本，同时经过集中之后再统一发送，也可以更好实现数据传输和处理。北斗指挥机通过北斗短报文集中器可以超远程接收监测装置采集的数据，进而可以实现对大范围区域的集中监控。通过数据网关和服务器可以实现数据共享，便于后续进行集中数据处理。本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统相较于传统的北斗短报文传输技术而言，成本更低且更难受到环境的限制，只需要保证北斗短报文集中器处于空旷区域，即可对整个需监测区域中的数据进行有效的采集。

根据本实用新型的一些实施例，所述北斗短报文集中器有多个，所述需监测区域有多个，多个所述北斗短报文集中器与多个所述需监测区域一一对应设置；每个所述北斗短报文集中器分别与对应的所述需监测区域中的多个所述监测装置无线连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述监测装置包括：

数据采集单元，用于采集所述需监测区域中对应位置的地质监测数据；

第一主控器，与所述数据采集单元连接；

第一无线通讯模块，与所述第一主控器有线连接并与所述北斗短报文集中器无线连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述数据采集单元包括：

加速度检测单元，与所述第一主控器连接；

定位单元，与所述第一主控器连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述监测装置还包括第一太阳能电池组件。

根据本实用新型的一些实施例，所述监测装置还包括与所述第一主控器连接的编码开关。

根据本实用新型的一些实施例，上述地质灾害监测通讯系统，其特征在于，还包括雨量传感器，所述雨量传感器与任一所述监测装置连接，用于采集所述需监测区域中雨量数据。

根据本实用新型的一些实施例，所述北斗短报文集中器包括：

第二无线通讯模块，与所述监测装置无线连接；

第二主控器，与所述第二无线通讯模块连接；

第一北斗短报文模块，与所述第二主控器连接，用于与所述北斗指挥机通过北斗卫星进行数据交互。

根据本实用新型的一些实施例，所述北斗指挥机包括：

第二北斗短报文模块，用于与所述北斗短报文集中器通过北斗卫星进行数据交互；

第三主控器，与所述第二北斗短报文模块连接；

第一有线通讯模块，分别与所述第三主控器、数据网关连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述数据网关包括：

第二有线通讯模块，与所述北斗指挥机连接；

第四主控器，与所述第二有线通讯模块连接；

以太网通讯模块，与所述第四主控器连接，用于通过以太网与所述服务器进行数据交互。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例的监测装置和北斗短报文集中器的电气连接关系图。

附图标记：

监测装置100、数据采集单元110、加速度检测单元111、定位单元112、第一主控器120、第一无线通讯模块130、第一太阳能电池组件140、编码开关150、

北斗短报文集中器200、第二无线通讯模块210、第二主控器220、第一北斗短报文模块230、

北斗指挥机300、

数据网关400、

服务器500、

雨量传感器600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1至图2描述根据本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统。

根据本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统，包括：多个监测装置100、北斗短报文集中器200、北斗指挥机300、数据网关400、服务器500。

多个监测装置100，设置于需监测区域中不同位置，共同用于采集所述需监测区域的地质监测数据；

北斗短报文集中器200，与多个所述监测装置100无线连接；

北斗指挥机300，用于与所述北斗短报文集中器200通过北斗卫星进行数据交互；

数据网关400，与北斗指挥机300连接；

服务器500，与数据网关400连接。

参考图1至图2，多个监测装置100能够采集需监测区域中多个位置的地质监测数据，进而将采集的数据以无线传输的方式汇集到北斗短报文集中器200中。北斗短报文集中器200再将汇集的地质监测数据以北斗短报文通讯的方式上传到北斗卫星，再通过北斗卫星进一步传输到同样具备北斗短报文通信能力的北斗指挥机300。北斗指挥机300接收地质监测数据之后，通过数据网关400将地质监测数据最终传输到服务器500，让管理人员可以有效查看。

监测装置100和北斗短报文集中器200之间相隔较近，因此无线通讯不需要采用北斗短报文通信，而可以直接采用更低成本的无线通信模块，例如采用无线LoRa通信模块实现无线通讯。此外，如果所有监测装置100都是用北斗短报文通讯，则可能因为部分监测装置100上方有遮挡物导致无法实现和北斗卫星的通信，造成数据丢失，而采用无线LoRa通信模块进行通讯后，只需要保证北斗短报文集中器200处于开阔位置，多个监测装置100设置在通信半径内，即可保证数据能够精准送达，不会受到上方遮挡物的影响。

根据本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统，通过监测装置100可以对需监测区域中的地质状态变化进行实施采集；通过将多个监测装置100采集的数据先传输到北斗短报文集中器200进行集中，可以有效的减少北斗短报文模块的设置数量，从而极大的节约了成本，同时经过集中之后再统一发送，也可以更好实现数据传输和处理。北斗指挥机300通过北斗短报文集中器200可以超远程接收监测装置100采集的数据，进而可以实现对大范围区域的集中监控。通过数据网关400和服务器500可以实现数据共享，便于后续进行集中数据处理。本实用新型实施例的地质灾害监测通讯系统相较于传统的北斗短报文传输技术而言，成本更低且更难受到环境的限制，只需要保证北斗短报文集中器200处于空旷区域，即可对整个需监测区域中的数据进行有效的采集。

在本实用新型的一些实施例中，北斗短报文集中器200有多个，需监测区域有多个，多个北斗短报文集中器200与多个需监测区域一一对应设置；每个北斗短报文集中器200分别与对应的需监测区域中的多个监测装置100无线连接。需监测区域通常会有多个，因此，在每个需监测区域中都会对应设置一个北斗短报文集中器200，并且每个需监测区域中都设置了多个监测装置100，每个北斗短报文集中器200会将所在需监测区域中所有监测装置100采集的地质监测数据进行汇集，然后皆通过北斗短报文通信方式传输到北斗指挥机300，进而实现大范围的地质灾害监测。此外，北斗指挥机300也可以通过北斗卫星向所有的北斗短报文集中器200发送指令，进而实现对所有监测装置100的控制。

在本实用新型的一些实施例中，监测装置100包括：数据采集单元110、第一主控器120、第一无线通讯模块130。数据采集单元110，用于采集需监测区域中对应位置的地质监测数据；第一主控器120，与数据采集单元110连接；第一无线通讯模块130，与第一主控器120有线连接并与北斗短报文集中器200无线连接。数据采集单元110包括多种传感器，通过传感器实现对地质变化的监测，数据采集单元110采集的数据都会传输到第一主控器120，进而由第一主控器120利用第一无线通讯模块130传输到北斗短报文集中器200。在本实用新型的一些实施例中，第一无线通讯模块130和第二无线通讯模块210皆使用无线LoRa通信模块。第一无线通讯模块130和第二无线通讯模块210也可以使用ZigBee等其他传输距离较远的无线通讯模块。

在本实用新型的一些实施例中，数据采集单元110包括：加速度检测单元111、定位单元112。加速度检测单元111，与第一主控器120连接；定位单元112，与第一主控器120连接。整个监测装置100通常会设置在一个壳体中，并设置在需监测区域上，因此，在出现滑坡等情况时，加速度检测单元111会更随壳体滑动，进而检测出加速度变化信息，依据加速度变化信息可以判断是否出现地质变化。而定位单元112可以确定监测装置100的具体位置信息，便于对出现地质灾害的区域进行快速定位，同时，通过定位单元112也可以估计滑坡等地质变化造成的破坏程度。在本实用新型的一些实施例中，加速度检测单元111可以采用加速度计，定位单元112可以采用北斗卫星定位模块。

在本实用新型的一些实施例中，监测装置100还包括第一太阳能电池组件140。采用第一太阳能电池组件140可以让所有的监测装置100都不在需要外部电源供给，可以真正意义上实现无线设置。而无线设置不仅仅可以提高布置的灵活性，同时也可以表面出现大面积滑坡等灾害时，导致多个监测装置100之间出现牵绊，造成采集的地质监测数据出现误差。在本实用新型的一些实施例中，北斗短报文集中器200也采用了太阳能供电结构。

在本实用新型的一些实施例中，监测装置100还包括与第一主控器120连接的编码开关150。通常，在每个监测装置100投入使用时，都会通过软件进行编码，这样可以有效的区别每一监测装置100传输出来的数据。但是在实际使用中，如果某一监测装置100出现故障后，需要对该监测装置100及时的进行更换和维护，而新更换的监测装置100则需要经过重新编码才能够保证传输的数据与之前的监测装置100完全一致，但是软件编码的过程却对维护人员的专业水平要求较高。而采用编码开关150后，则可以有效避免这一问题，只需要维护人员将编码开关150选择到与出现故障的监测装置100编码开关150一致即可。

在本实用新型的一些实施例中，上述地质灾害监测通讯系统，其特征在于，还包括雨量传感器600，雨量传感器600与任一监测装置100连接，用于采集需监测区域中雨量数据。地质灾害要做到的不仅仅是出现灾后及时确定灾害位置，同时也需要尽可能预测灾害的发生，以进行预警。而下雨通常就是诱发灾害的最主要原因，因此，能够实时有效的监测雨量数据便可以在一定程度预测灾害。雨量传感器600便可以有效的实现雨量数据采集。雨量传感器600与任一监测装置100连接后，便可以将采集的雨量数据传输到对应的北斗短报文集中器200，进而逐步传输到服务器500中。

在本实用新型的一些实施例中，北斗短报文集中器200包括：第二无线通讯模块210、第二主控器220、第一北斗短报文模块230。第二无线通讯模块210，与监测装置100无线连接；第二主控器220，与第二无线通讯模块210连接；第一北斗短报文模块230，与第二主控器220连接，用于与北斗指挥机300通过北斗卫星进行数据交互。第二无线通讯模块210与第一无线通讯模块130采用的通讯模块需要型号一致，以保证数据的正确传输。第二无线通讯模块210接收的数据进而通过第二主控器220利用第一北斗短报文模块230传输到北斗卫星。

在本实用新型的一些实施例中，北斗指挥机300包括：第二北斗短报文模块、第三主控器、第一有线通讯模块。第二北斗短报文模块，用于与北斗短报文集中器200通过北斗卫星进行数据交互；第三主控器，与第二北斗短报文模块连接；第一有线通讯模块，分别与第三主控器、数据网关400连接。第二北斗短报文模块可以接收北斗卫星传输的信息，从而实现与第一北斗短报文模块230的数据交互。第二北斗短报文模块接收的数据通过第三主控器利用第一有线通讯模块传输到网关模块，并最终传输到服务器500中。第一有线通讯模块和第二有线通讯模块需要采用型号一致的通讯模块，可以采用RS232通讯模块完成数据传输。

在本实用新型的一些实施例中，数据网关400包括：第二有线通讯模块、第四主控器、以太网通讯模块。第二有线通讯模块，与北斗指挥机300连接；第四主控器，与第二有线通讯模块连接；以太网通讯模块，与第四主控器连接，用于通过以太网与服务器500进行数据交互。第二有线通讯模块接收第一有线通讯模块传输的数据后，通过第四主控器利用以太网通讯模块将数据传输到服务器500中。并且，通过以太网通讯模块进行数据传输，可以真正意义的上超远距离传输，且通讯成本较低，并且对服务器500设置位置也没有要求。

在本实用新型的一些实施例中，数据网关400中还设置有存储器，通过存储器可以实现数据缓存，以保证数据传输的完整性，同时通过存储器也可以实现数据的暂存，避免在短时间网络中断时，造成数据丢失。

在本实用新型的一些实施例中，第一主控器120和第二主控器220采用单片机、DSP或ARM。考虑到第一主控器120数据处理量较小，采用单片机即可，具体可以采用STM32F103单片机，可以有效的节约成本。第二主控器220处于数据传输汇集端，因此数据处理量较大，可以选择DSP进行处理，具体可以选用TMS320系列。北斗指挥机300和数据网关400可以直接采用现有的产品即可，如果采用不具备上述功能的产品，则可以通过增加数据通信转换模块进行转接即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种地质灾害监测通讯系统，其特征在于，包括：

多个监测装置(100)，设置于需监测区域中不同位置，共同用于采集所述需监测区域的地质监测数据；

北斗短报文集中器(200)，与多个所述监测装置(100)无线连接；

北斗指挥机(300)，用于与所述北斗短报文集中器(200)通过北斗卫星进行数据交互；

数据网关(400)，与所述北斗指挥机(300)连接；

服务器(500)，与所述数据网关(400)连接。

2.根据权利要求1所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述北斗短报文集中器(200)有多个，所述需监测区域有多个，多个所述北斗短报文集中器(200)与多个所述需监测区域一一对应设置；每个所述北斗短报文集中器(200)分别与对应的所述需监测区域中的多个所述监测装置(100)无线连接。

3.根据权利要求1或2所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述监测装置(100)包括：

数据采集单元(110)，用于采集所述需监测区域中对应位置的地质监测数据；

第一主控器(120)，与所述数据采集单元(110)连接；

第一无线通讯模块(130)，与所述第一主控器(120)有线连接并与所述北斗短报文集中器(200)无线连接。

4.根据权利要求3所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述数据采集单元(110)包括：

加速度检测单元(111)，与所述第一主控器(120)连接；

定位单元(112)，与所述第一主控器(120)连接。

5.根据权利要求3所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述监测装置(100)还包括第一太阳能电池组件(140)。

6.根据权利要求3所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述监测装置(100)还包括与所述第一主控器(120)连接的编码开关(150)。

7.根据权利要求1所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，还包括雨量传感器(600)，所述雨量传感器(600)与任一所述监测装置(100)连接，用于采集所述需监测区域中雨量数据。

8.根据权利要求1所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述北斗短报文集中器(200)包括：

第二无线通讯模块(210)，与所述监测装置(100)无线连接；

第二主控器(220)，与所述第二无线通讯模块(210)连接；

第一北斗短报文模块(230)，与所述第二主控器(220)连接，用于与所述北斗指挥机(300)通过北斗卫星进行数据交互。

9.根据权利要求1所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述北斗指挥机(300)包括：

第二北斗短报文模块，用于与所述北斗短报文集中器(200)通过北斗卫星进行数据交互；

第三主控器，与所述第二北斗短报文模块连接；

第一有线通讯模块，分别与所述第三主控器、数据网关(400)连接。

10.根据权利要求1所述的地质灾害监测通讯系统，其特征在于，所述数据网关(400)包括：

第二有线通讯模块，与所述北斗指挥机(300)连接；

第四主控器，与所述第二有线通讯模块连接；

以太网通讯模块，与所述第四主控器连接，用于通过以太网与所述服务器(500)进行数据交互。

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