CN216388304U - 一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于野外条件下监测地面、建筑物裂缝变化量的专业性报警设备技术领域，具体公开了一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，包括ARM主控板及分别与ARM主控板连接的视频监控机、位移传感器、GPRS模块、稳压模块、电源模块、报警器、液晶屏和GPRS信号发送器；视频监控机还与视频数据存储器连接，ADC数模转换器分别与位移传感器、DSP处理器连接；位移传感器还与测头连接，位移传感器用于采集安装在裂缝处地体表的裂缝数据；GPRS信号发送器还与远程服务器连接；本装置测量裂缝，集数据采集、记录、发送、报警于一体，减少实施成本，提高效率，通过设置的太阳能供电装置，在出现供电事故等突发情况下给监测设备进行供电，提高了监测的稳定性和安全性。

Description

一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置

技术领域

本申请属于地质灾害监控仪技术领域，特别涉及一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置。

背景技术

随着地质灾害监测设备的提升，可以全程监控地质灾害变形过程，使人们能够远程实时监控地质灾害，大大提高了地质灾害预防效率，但地质灾害的变形过程往往较漫长，对于地质灾害发生前的实时监控，往往增加了监测的费用，效率较低；由于地质灾害监测特性，传输、供电问题使视频监控在地质灾害监测中的应用受到制约；

因此，我们提出一种由裂缝控制开启的地质灾害监控器，该监控器电路与裂缝监测仪连接，当裂缝变形达到阈值时，监控器电路接通，对地质灾害体进行实时监控，将现场画面传输到应急救援指挥中心，供指挥部进行决策。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置。

本实用新型提供了一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，包括ARM主控板及分别与所述ARM主控板连接的视频监控机、位移传感器、GPRS模块、电源模块、报警器、显示模块和GPRS信号发送器；

所述视频监控机与视频数据存储器连接，

所述监控装置还包括ADC数模转换器，所述ADC数模转换器分别与所述位移传感器和DSP处理器连接；所述DSP处理器与所述ARM主控板连接；

所述位移传感器的测头，安装于地表裂缝处，所述位移传感器用于采集地表裂缝处的裂缝数据；

所述GPRS信号发送器与远程服务器连接；

进一步，所述显示模块为液晶屏；

进一步，所述监控装置还包括太阳能发电装置和稳压模块，所述稳压模块分别与所述ARM主控板和所述太阳能发电装置连接；

进一步，所述监控装置还包括控制箱，控制箱内顶板和底板之间垂直设置有隔板，所述隔板将控制箱分为信号收发室和信号处理室，所述ARM主控板、视频监控机、位移传感器、GPRS模块、稳压模块、电源模块、液晶屏和DSP处理器设置在信号收发室内，

所述ADC数模转换器、报警器和GPRS信号发送器设置在信号处理室内，

所述测头、太阳能发电装置和远程服务器设置在控制箱外，

所述显示模块与所述控制箱箱壁固定连接；所述显示模块对应的控制箱位置处，箱壁上内嵌有透明板，所述透明板大小与显示模块屏幕大小匹配。

进一步，所述视频监控机包括至少一个高清摄像头以及照明单元；

进一步，所述报警器靠近所述控制箱箱壁，所述报警器对应的控制箱侧壁上还开有漏音孔；

进一步，所述ADC数模转换器靠近所述控制箱箱壁，所述ADC数模转换器对应的控制箱侧壁上还开有散热孔；

进一步，所述位移传感器型号为3590S-90K；

进一步，所述DSP处理器型号为TMS320F28335；

进一步，所述控制箱的顶部还设置有防护罩，所述防护罩截面大于控制箱顶部截面；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)使用本监控装置，既可以测量地面沉降，也可以测量裂缝，功能集成，集数据采集、记录、发送、报警于一体，对地面沉降来说，可减少实施成本，降低施工难度，提高效率；

(2)本监控装置采集、监测沉降裂缝数据，除在设备上显示数据外，通过设有GPRS信号发送器，发送视频数据存储器中的视频监控机中的即时高清摄像视频数据；调取实时视频，进行直观了解，便于科学决策；

由于高清摄像监控需要较大的数据传输带宽，鉴于GPRS网络是目前使用和覆盖均较广的民用数据传输手段，本实用新型使用GPRS网络进行视频图像数据的传输，保证监控画面的流畅与即时性；

(3)通过设置的太阳能供电装置与控制回路中的ARM主控板连接，能够在出现供电事故等突发情况下给监测设备进行供电，提高了监测的稳定性和安全性。

附图说明

以下附图仅对本实用新型作示意性的说明和解释，并不用于限定本实用新型的范围，其中：

图1：本实用新型连接结构示意图；

图2：本实用新型控制箱结构主视图；

图中：1-ARM主控板，2-视频监控机，3-视频数据存储器，4-GPRS模块，5-位移传感器，6-ADC数模转换器，7-DSP处理器，8-测头，9-电源模块，10-稳压模块，11-太阳能发电装置，12-报警器，13-显示模块，14-GPRS信号发送器，15-远程服务器，20-信号处理室，30-信号收发室，21-顶板，22-底板，23-隔板，24-玻璃，25-漏音孔，26-散热孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图2所示，本实用新型提供了一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，包括ARM主控板1及分别与所述ARM主控板连接的视频监控机2、位移传感器5、GPRS模块4、电源模块9、报警器12、显示模块13和GPRS信号发送器14；

所述视频监控机2与视频数据存储器3连接；

所述监控装置还包括ADC数模转换器6，所述ADC数模转换器6分别与所述位移传感器5和DSP处理器7连接；所述DSP处理器7与所述ARM主控板连接；

所述位移传感器5的测头8，安装于地表裂缝处，所述位移传感器5用于采集地表裂缝处的裂缝数据；

所述GPRS信号发送器14与远程服务器15连接；

进一步，所述显示模块13为液晶屏；

进一步，所述监控装置还包括太阳能发电装置11和稳压模块10，所述稳压模块10分别与所述ARM主控板1和所述太阳能发电装置11连接；

进一步，所述监控装置还包括控制箱，控制箱内顶板21和底板22之间垂直设置有隔板23，所述隔板23将控制箱分为信号收发室30和信号处理室20，所述ARM主控板1、视频监控机2、位移传感器5、GPRS模块4、稳压模块10、电源模块9、显示模块13和DSP处理器7设置在信号收发室30内，

所述ADC数模转换器6、报警器12和GPRS信号发送器14设置在信号处理室20内，

所述测头8、太阳能发电装置11和远程服务器15设置在控制箱外，

所述显示模块13与所述控制箱箱壁固定连接；所述显示模块13对应的控制箱位置处，箱壁上内嵌有透明板24，所述透明板24大小与显示模块13屏幕大小匹配。

进一步，所述视频监控机2包括至少一个高清摄像头以及照明单元；

进一步，所述报警器12靠近所述控制箱箱壁，所述报警器12对应的控制箱侧壁上还开有漏音孔25；

进一步，所述ADC数模转换器6靠近所述控制箱箱壁，所述ADC数模转换器6对应的控制箱侧壁上还开有散热孔26；

进一步，所述位移传感器5型号为3590S-90K；

进一步，所述DSP处理器7型号为TMS320F28335；

进一步，所述控制箱的顶部还设置有防护罩，所述防护罩截面大于控制箱顶部截面；

工作过程：当地表建筑物裂缝发生变化，位移传感器5将测头8拉出拉线的直线位移变换成电压信号传入ADC数模转换器6，ADC数模转换器6对模拟电压信号采样、量化、编码后输入到信号收发室30内的DSP处理器7，DSP处理器7经过计算后将结果显示在液晶屏13上，并定时通过GPRS模块4发射出来；当裂缝宽度达到阈值时，启动信号处理室20内的报警器12发出报警声；同时通过GPRS模块4启动视频监控机2，进行视频拍摄，将视频存储在视频数据存储器3中，并将拍摄的视频通过GPRS信号发送器14发送到远程服务器15；可随时调取查看实时视频，进行直观了解，便于科学决策，通过与本系统配套的专业软件，指挥部能远程实时掌握各灾害点裂缝实际情况，根据裂缝发展趋势图，提早做出预防措施，避免或降低灾害造成人员、经济损失；

本装置中，在结构设计上采取了在控制箱外加装一个防护罩，起到遮阳、隔风挡雨的作用,将控制箱为整体设计，利用隔板23将ARM主控板1、视频监控机2、位移传感器5、GPRS模块4、稳压模块10、电源模块9、液晶屏13和DSP处理器7设置在信号收发室30内，液晶屏13窗口处用玻璃24隔开，玻璃24粘接在控制箱外壳上，密封处理，最大限度保证了电器的防潮防雨的要求，在控制箱结构设计上用隔板23将ADC数模转换器6、报警器12和GPRS信号发送器14设置在信号处理室内，控制箱箱体上有漏音孔25，下面有散热孔26，形成空气对流，有利于冷热循环；

本实用新型涉及一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，用于地质灾害频发地安装，可实时采集地体表建筑的裂缝数据，在变化值超过预警值，地质灾害有可能发生时，通过现场报警，让现场人员及指挥部能有时间采取合理措施，避免或降低灾害造成人员、经济损失。同时当监测值超过加报阈值时可自动启动视频系统实现视频传输和图像抓拍功能。

本装置在结构上合理设计，使设备在野外安全可靠使用，具体为：

(1)使用本监控装置，既可以测量地面沉降，也可以测量裂缝，功能集成，集数据采集、记录、发送、报警于一体，对地面沉降来说，可减少实施成本，降低施工难度，提高效率；

(2)本监控装置采集、监测沉降裂缝数据，除在设备上显示数据外，通过设有GPRS信号发送器，发送视频数据存储器中的视频监控机中的即时高清摄像视频数据；调取实时视频，进行直观了解，便于科学决策；

由于高清摄像监控需要较大的数据传输带宽，鉴于GPRS网络是目前使用和覆盖均较广的民用数据传输手段，本实用新型使用GPRS网络进行视频图像数据的传输，保证监控画面的流畅与即时性；

(3)通过设置的太阳能供电装置与控制回路中的ARM主控板连接，能够在出现供电事故等突发情况下给监测设备进行供电，提高了监测的稳定性和安全性；

(4)针对野外环境设计的结构，能使本系统适应野外环境，安全可靠地监测建筑物之外的裂缝；

(5)在裂缝变化值超过预警值，能实现现场报警，让现场人员及指挥部能第一时间掌握情况；

(6)通过与本系统配套的专业软件，指挥部能实时掌握各灾害点裂缝实际情况，根据裂缝发展趋势图，提早做出预防措施，避免或降低灾害造成人员、经济损失。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，包括ARM主控板(1)及分别与所述ARM主控板连接的视频监控机(2)、位移传感器(5)、GPRS模块(4)、电源模块(9)、报警器(12)、显示模块(13)和GPRS信号发送器(14)；

所述视频监控机(2)与视频数据存储器(3)连接；

所述监控装置还包括ADC数模转换器(6)，所述ADC数模转换器(6)分别与所述位移传感器(5)和DSP处理器(7)连接；所述DSP处理器(7)与所述ARM主控板连接；

所述位移传感器(5)的测头(8)，安装于地表裂缝处，所述位移传感器(5)用于采集地表裂缝处的裂缝数据；

所述GPRS信号发送器(14)与远程服务器(15)连接。

2.根据权利要求1所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述显示模块(13)为液晶屏。

3.根据权利要求1所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述监控装置还包括太阳能发电装置(11)和稳压模块(10)，所述稳压模块(10)分别与所述ARM主控板(1)和所述太阳能发电装置(11)连接。

4.根据权利要求3所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述监控装置还包括控制箱，控制箱内顶板(21)和底板(22)之间垂直设置有隔板(23)，所述隔板(23)将控制箱分为信号收发室(30)和信号处理室(20)，所述ARM主控板(1)、视频监控机(2)、位移传感器(5)、GPRS模块(4)、稳压模块(10)、电源模块(9)、显示模块(13)和DSP处理器(7)设置在信号收发室(30)内；

所述ADC数模转换器(6)、报警器(12)和GPRS信号发送器(14)设置在信号处理室(20)内；

所述测头(8)、太阳能发电装置(11)和远程服务器(15)设置在控制箱外；

所述显示模块(13)与所述控制箱箱壁固定连接；所述显示模块(13)对应的控制箱位置处，箱壁上内嵌有透明板(24)，所述透明板(24)大小与显示模块(13)屏幕大小匹配。

5.根据权利要求1所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述视频监控机(2)包括至少一个高清摄像头以及照明单元。

6.根据权利要求4所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述报警器(12)靠近所述控制箱箱壁，所述报警器(12)对应的控制箱侧壁上还开有漏音孔(25)。

7.根据权利要求4所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述ADC数模转换器(6)靠近所述控制箱箱壁，所述ADC数模转换器(6)对应的控制箱侧壁上还开有散热孔(26)。

8.根据权利要求1所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述位移传感器(5)型号为3590S-90K。

9.根据权利要求1所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述DSP处理器(7)型号为TMS320F28335。

10.根据权利要求4所述的一种由裂缝控制开启的地质灾害监控装置，其特征在于，所述控制箱的顶部还设置有防护罩，所述防护罩截面大于控制箱顶部截面。

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