CN205541301U - 基于gsm地质变动定时定位远程短信报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，包括电源模块、单片机、分别与单片机相连的震动检测模块、雨水检测模块、温度检测模块、电池电压检测模块、运行指示模块、GPS接收模块、GSM接收发射模块，电源模块包括依次相连的太阳能电池板、充电模块、蓄电池、稳压模块，为单片机及上述各模块提供蓄电池电压和稳压电源。本实用新型结构简单，安装方便，能够在地质发生变动的瞬间，根据GPS的授时和定位，通过GSM移动网络将发生变动的准确地理位置和准确时间通过短信及时发布到所需的监控终端，运行成本低，覆盖面积大，可对任何有GSM移动信号覆盖的区域实时监控，并可根据需要进行多点监控。

Description

基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统

技术领域

本实用新型涉及地质灾害监测报警技术领域，特别是涉及一种基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统。

背景技术

近年来地质灾害频发，给人民生命和财产造成极大危害。目前对容易产生地质灾害的地方和区域主要靠大量的人力通过观察结构的变化来预测，不但要投入大量的物力、财力，而且监测效果也不太理想。当前多数地质灾害预警系统注重对地质变化数据分析，使用大量的传感设施，结构复杂，安装困难，成本高。另外，每次大雨期间地质灾害预警系统的数据分析都会给出地质灾害发生的可能性，但是却又无法准确地预报地质灾害的发生时间。所以目前亟需提供一种地质灾害预警系统能将地质发生变动的瞬间，将地质发生变动的准确位置和准确时间及时发布，以便及时采取相应的防范措施，最大限度减少地质灾害造成的危害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，能够通过GSM移动网络将地质发生变动的准确地理位置和准确时间通过短信及时发布到所需的监控终端。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，包括电源模块、单片机、分别与单片机相连的震动检测模块、雨水检测模块、温度检测模块、电池电压检测模块、运行指示模块、GPS接收模块、GSM接收发射模块，电源模块包括依次相连的太阳能电池板、充电模块、蓄电池、稳压模块，为单片机及震动检测模块、雨水检测模块、温度检测模块、电池电压检测模块、运行指示模块、GPS接收模块、GSM接收发射模块提供蓄电池电压和稳压电源。

在本实用新型一个较佳实施例中，震动检测模块由若干组震动检测电路组成，震动监测电路包括震动传感器QJ1、电阻R1、稳压二极管DW1、电容C1、光电耦合器TV1，震动传感器QJ1的一端与蓄电池提供的蓄电池电压相连、另一端与电阻R1相连，电阻R1的另一端与稳压二极管DW1、电容C1的一端并联，稳压二极管DW1、电容C1的另一端与光电耦合器TV1的输入端相连，光电耦合器TV1的输出端与单片机的一端口P001相连。震动检测模块向单片机发送因震动传感器发生震动或倾斜造成的电压变化信号，单片机以此判断是否发送报警信号。

在本实用新型一个较佳实施例中，雨水检测模块包括相互串联的雨水传感器、电阻R33，雨水传感器的一端连接稳压模块提供的稳压电源、另一端与单片机的一端口P1.6相连，电阻R33的另一端与公共地连接。雨水检测模块根据雨水传感器产生的不同阻值，在单片机中生成雨水大小的数据。

在本实用新型一个较佳实施例中，温度检测模块包括温度传感器、电阻R35，温度传感器的输出端口与单片机的一端口P1.5相连，电阻R35连接于温度传感器的输出端口与稳压模块提供稳压电源之间，通过温度检测模块读取地质变化时的温度数据。

在本实用新型一个较佳实施例中，电池电压检测模块包括相互串联的电阻R31、R32，电阻R31的另一端连接蓄电池提供的蓄电池电压，电阻R31与R32之间连接单片机的一端口P1.4，电阻R32的另一端接地，该模块实时检测电源模块的蓄电池电压，并在单片机中生成电压数据。

在本实用新型一个较佳实施例中，运行指示模块包括电阻R34、发光二极管LED，发光二极管LED负极与单片机的一端口P1.7相连、正极与电阻R34相连，电阻R34的另一端与稳压模块提供的稳压电源相连，其由单片机控制发出周期变化的闪烁信号。

在本实用新型一个较佳实施例中，GPS接收模块包括GPS芯片，其接收端口连接单片机的一发送端口TXD2、发送端口连接单片机的一接收端口RXD2、电源端口连接稳压模块提供的稳压电源。该模块将其接收的时间、经纬度、海拔高度等数据读入单片机中，使所述报警系统采用卫星授时，精确定位地质变动位置。

在本实用新型一个较佳实施例中，GSM接收发射模块包括GSM芯片，其接收端口连接单片机的一发送端口TXD1、发送端口连接单片机的一接收端口RXD1、电源端口连接稳压模块提供的稳压电源。GSM接收发射模块通过GSM移动网络既可接收监控端发送的指令，又可将单片机需要发出的数据迅速发送。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，安装方便，能够在地质发生变动的瞬间，根据GPS的授时和定位，通过GSM移动网络将发生变动的准确地理位置和准确时间通过短信及时发布到所需的监控终端，运行成本低，覆盖面积大，可对任何有GSM移动信号覆盖的区域实时监控，并可根据需要进行多点监控。

附图说明

图1是本实用新型基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统一较佳实施例的结构框图；

图2是所述电源模块的电路原理图；

图3是所述单片机的电路原理图；

图4是所述震动检测模块的电路原理图；

图5是所述雨水检测模块的电路原理图；

图6是所述温度检测模块的电路原理图；

图7是所述电池电压检测模块的电路原理图；

图8是所述运行指示模块的电路原理图；

图9是所述GPS接收模块的电路原理图；

图10是所述GSM接收发射模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本实用新型实施例包括：

一种基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，包括电源模块、单片机、分别与单片机相连的震动检测模块、雨水检测模块、温度检测模块、电池电压检测模块、运行指示模块、GPS接收模块、GSM接收发射模块，电源模块包括依次相连的太阳能电池板、充电模块、蓄电池、稳压模块，为单片机及震动检测模块、雨水检测模块、温度检测模块、电池电压检测模块、运行指示模块、GPS接收模块、GSM接收发射模块提供蓄电池电压和稳压电源。

结合图2，所述电源模块中太阳能电池板GDC发出电压经过充电模块IC1调整后送入蓄电池XDC，蓄电池XDC输出电压为VCC1，蓄电池XDC电压再进入稳压模块IC2，经其稳压后输出稳压电源VCC2、VCC3。结合图3，所述单片机IC3采用智能控制器STC12C5A60S2，其包括若干端口，其中一端口连接稳压电源VCC2。

请参阅图4，所述震动检测模块由若干组震动检测电路组成，根据单片机IC3提供的端口，震动检测模块包括30组震动检测电路，以其中一个震动检测电路为例，震动检测电路包括震动传感器QJ1、电阻R1、稳压二极管DW1、电容C1、光电耦合器TV1，震动传感器QJ1的一端与蓄电池提供的蓄电池电压VCC1相连、另一端与电阻R1相连，电阻R1的另一端与稳压二极管DW1、电容C1的一端并联，稳压二极管DW1、电容C1的另一端与光电耦合器TV1的输入端相连，光电耦合器TV1的输出端与单片机的端口P001相连。震动传感器QJ1—QJ30分别置于需要检测区域的不同位置，在运行中如果有震动传感器发生震动或倾斜，会使光藕输入回路电压产生通断变化，同时通过光藕输出端分别使单片机相应端口产生电压变化，单片机会及时检测出相应端口的电压变化频率以及出现电压变化的端口数量，判断是否发送报警信号。

请参阅图5，所述雨水检测模块包括相互串联的雨水传感器YS、电阻R33，雨水传感器YS的一端连接稳压模块提供的稳压电源VCC2、另一端与单片机的端口P1.6相连，电阻R33的另一端与公共地连接形成回路。雨水传感器YS会根据雨水大小产生不同的阻值，在电阻R33上形成相应电压，通过单片机的端口P1.6进行AD转换，生成相应雨水大小的数据。

请参阅图6，所述温度检测模块包括温度传感器IC4、电阻R35，温度传感器IC4采用数字信号输出，其数据输出端口与单片机的端口P1.5相连，温度传感器IC4的数据输出端口与稳压模块提供稳压电源VCC2之间连接上拉电阻R35，单片机IC3通过读写时序可直接读取地质变化时的温度数据。

请参阅图7，所述电池电压检测模块包括相互串联的电阻R31、R32，电阻R31的另一端连接蓄电池提供的蓄电池电压VCC1，电阻R31与R32之间连接单片机的端口P1.4，电阻R32的另一端接地。该模块实时检测电源模块的蓄电池电压，蓄电池XDC电压VCC1通过电阻R31和电阻R32分压后进入单片机P1.4端口，通过AD转换，生成电压数据。

请参阅图8，所述运行指示模块包括电阻R34、发光二极管LED，稳压电源VCC2通过降压电阻R34和发光二极管LED正极相连，发光二极管LED负极和单片机P1.7端口连接。运行中单片机IC3通过程序使P1.7端口产生周期变化的下拉信号，使发光二极管LED发出周期变化的闪烁信号。

请参阅图9，所述GPS接收模块包括GPS芯片IC5，其接收端口连接单片机的一发送端口TXD2、发送端口连接单片机的一接收端口RXD2、电源端口连接稳压模块提供的稳压电源VCC3。单片机IC3通过第二串口即TXD2、RXD2将GPS芯片IC5接收的时间、经纬度、海拔高度等数据代码读入单片机IC3中，并通过单片机IC3将数据代码转换成十进制数据方便输出。GPS接收模块使所述报警系统采用卫星授时，精确定位地质变动位置。

请参阅图10，所述GSM接收发射模块包括GSM芯片IC6，其接收端口连接单片机的一发送端口TXD1、发送端口连接单片机的一接收端口RXD1、电源端口连接稳压模块提供的稳压电源VCC3。单片机IC3可根据接收指令或定时设置以及地质发生变动的瞬间，通过第一串口即TXD1、RXD1将需要发出的数据通过GSM接收发射模块迅速发送，同时GSM接收发射模块也可接收监控终端发送的指令，及时读取需要的数据或修改单片机IC3的内部设置。

本实用新型结构简单，安装方便，能够在地质发生变动的瞬间，根据GPS的授时和定位，通过GSM移动网络将发生变动的准确地理位置和准确时间通过短信及时发布到所需的监控终端，运行成本低，覆盖面积大，可对任何有GSM移动信号覆盖的区域实时监控，并可根据需要进行多点监控。在多点监控的状态下，为确保出现险情时发送的信息不丢失，监控终端可设置多个移动接收终端或在每个移动接收终端设计若干个SIM卡，若设计两个SIM卡，第一卡可同时接收正常和异常消息，也可发送指令读取某监控点的数据或修改内部设置；第二卡只接收各监控点发送的异常消息。在正常情况下，即震动检测模块没有发现地质异常的情况下，每个监控点会根据设置间隔和时段自动将监控点编号、地理位置、当前检测的雨水数据、温度数据、蓄电池电量发送到监控终端指定的第一卡号上，监控员可按时了解监控点的天气状况及该监控点是否正常工作，实现远程实时监控。在多点监控的情况下，为了防止发送重叠造成发送消息丢失，所有监控点都设置在不同时段发送信息，由于GSM接收发射模块采用卫星授时，各监控点不会存在时间差异，杜绝了重叠发送的现象。在某一监控点出现异常情况下，即有一个或多个震动传感器检测有输出信号，单片机会第一时间将监控点编号、卫星授时时间、经纬度及所有震动传感器变化情况通过GSM接收发射模块同时自动发送到监控终端的两个卡号上，监控员可根据震动传感器出现的异常数量，判断灾害程度，以便及时采取防范措施，从而最大限度地减少了地质灾害造成的危害。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，包括电源模块、单片机、分别与单片机相连的震动检测模块、雨水检测模块、温度检测模块、电池电压检测模块、运行指示模块、GPS接收模块、GSM接收发射模块，电源模块包括依次相连的太阳能电池板、充电模块、蓄电池、稳压模块，为单片机及震动检测模块、雨水检测模块、温度检测模块、电池电压检测模块、运行指示模块、GPS接收模块、GSM接收发射模块提供蓄电池电压和稳压电源。

2.根据权利要求1所述的基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，震动检测模块由若干组震动检测电路组成，震动监测电路包括震动传感器QJ1、电阻R1、稳压二极管DW1、电容C1、光电耦合器TV1，震动传感器QJ1的一端与蓄电池提供的蓄电池电压相连、另一端与电阻R1相连，电阻R1的另一端与稳压二极管DW1、电容C1的一端并联，稳压二极管DW1、电容C1的另一端与光电耦合器TV1的输入端相连，光电耦合器TV1的输出端与单片机的一端口相连。

3.根据权利要求1所述的基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，雨水检测模块包括相互串联的雨水传感器、电阻R33，雨水传感器的一端连接稳压模块提供的稳压电源、另一端与单片机的一端口相连，电阻R33的另一端与公共地连接。

4.根据权利要求1所述的基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，温度检测模块包括温度传感器、电阻R35，温度传感器的输出端口与单片机的一端口相连，电阻R35连接于温度传感器的输出端口与稳压模块提供稳压电源之间。

5.根据权利要求1所述的基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，电池电压检测模块包括相互串联的电阻R31、R32，电阻R31的另一端连接蓄电池提供的蓄电池电压，电阻R31与R32之间连接单片机的一端口，电阻R32的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，运行指示模块包括电阻R34、发光二极管LED，发光二极管LED负极与单片机的一端口相连、正极与电阻R34相连，电阻R34的另一端与稳压模块提供的稳压电源相连。

7.根据权利要求1所述的基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，GPS接收模块包括GPS芯片，其接收端口连接单片机的一发送端口TXD2、发送端口连接单片机的一接收端口RXD2、电源端口连接稳压模块提供的稳压电源。

8.根据权利要求1所述的基于GSM地质变动定时定位远程短信报警系统，其特征在于，GSM接收发射模块包括GSM芯片，其接收端口连接单片机的一发送端口TXD1、发送端口连接单片机的一接收端口RXD1、电源端口连接稳压模块提供的稳压电源。