CN203759834U - 泥石流监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种泥石流监测系统，包括控制中心、区域监测节点、连接所述控制中心与区域监测节点的CDMA通信基站；所述区域监测节点包括传感器模组、处理器、射频装置以及CDMA发射模块，所述处理器内设有集成了Zigbee通信模块的主控制器，所述主控制器设有与传感器模组通信连接的A/D接口和数字接口、与所述CDMA发射模块连接的串口、以及与射频装置连接的RF接口；所述传感器模组包括温度传感器、湿度传感器、倾角传感器以及超声波传感器。与现有技术相比，本实用新型泥石流监测系统，其通过传感器和ZigBee无线传输技术，将信息传输给控制中心，解决了有线监测系统的缺陷，而且适用于移动网络信号无法覆盖的偏远山区滑坡灾害监测。

Description

泥石流监测系统

技术领域

本实用新型涉及灾情预警监测技术，尤其涉及一种泥石流监测系统。

背景技术

山体滑坡和泥石流灾害都是属于地质灾害，他们都是由于地形地貌、地层岩性、植被覆盖、人类活动、地震、强降水等诸多内因和外因共同作用而产生的。但经过大量数据表明，90%以上的滑坡泥石流灾害都是由强降水而诱发形成的，因此，对监测区域内环境参数的监测技术是整个灾害监测的重点。

然而，地质灾害的发生区域通常在偏远地区，通信设施乏善可陈，而地质灾害预警监测往往需要对监测区域的环境数据进行大范围的采集，并对采集到的数据进行分析，为灾情预测提供科学依据。由于这些监测区域通常处在环境复杂的地区，交通和通信网络都不易构建，这给整个灾情监测带来的极大的困难，现有的技术中有利用各种监测设备、仪器来实现数据的采集，并配合使用GPRS通信方式、线缆连接方式来实现数据的传输，但这些技术手段存在明显的弊端和局限性，例如，在偏远山区GPRS信号较弱、线缆布线极耗人力财力，

因此，确有必要提供一种新的泥石流监测系统来解决上述技术问题。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种泥石流监测系统，其可对山体灾情进行及时有效地监控，且通信网络高效，免去了布线的麻烦，特别适合偏远山区。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种泥石流监测系统，包括控制中心、区域监测节点、连接所述控制中心与区域监测节点的CDMA通信基站；所述区域监测节点包括传感器模组、处理器、射频装置以及CDMA发射模块，所述处理器内设有集成了Zigbee通信模块的主控制器，所述主控制器设有与传感器模组通信连接的A/D接口和数字接口、与所述CDMA发射模块连接的串口、以及与射频装置连接的RF接口；所述传感器模组包括温度传感器、湿度传感器、倾角传感器以及超声波传感器。

所述区域监测节点还包括为所述传感器模组、处理器、射频装置供电的电源模块。

所述区域监测节点还包括一连接所述主控制器的雨量监测装置，所述雨量监测装置包括一雨水承载器、位于雨水承载器底部的液位传感器、水位电点以及一常闭型放水阀。

所述控制中心具有一计算机及一CDMA接收装置。

与现有技术相比，本实用新型泥石流监测系统，其通过传感器和ZigBee无线传输技术，将信息传输给控制中心，解决了有线监测系统的缺陷，而且适用于移动网络信号无法覆盖的偏远山区滑坡灾害监测。

附图说明

图1为本实用新型泥石流监测系统的示意图。

图2为本实用新型泥石流监测系统的区域监测节点的架构图。

图3为本实用新型泥石流监测系统的雨量监测装置的示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型提供一种泥石流监测系统，包括控制中心、若干区域监测节点、连接所述控制中心与区域监测节点的CDMA通信基站。所述区域监测节点内监测到的相关数据，可通过CDMA通信基站，传输至远程的控制中心，同时，区域监测节点的内部形成一局域网，可对区域内的各个传感器数据进行采集和计算。

所述区域监测节点分布于各个需要监测的山体区域或坡道，每个区域监测节点包括传感器模组、处理器、电源模块、射频装置以及CDMA发射模块。所述处理器为一集成芯片，在本实用新型最佳实施方式中，所述集成芯片为无线龙公司的CC2431主控制器，其内部集合了微控制器和Zigbee通信模块，且所述CC2431主控制器设有与传感器模组通信连接的传感器接口（包括A/D接口和数字接口）、与CDMA发射模块连接的串口、以及与射频装置连接的RF接口。所述传感器模组包括温度传感器、湿度传感器、倾角传感器以及超声波传感器，分别用于感测区域内的温度、湿度、倾角变化等数据。所述传感器模组、处理器、射频装置及CDMA发射模块都由所述电源模块供电，实现工作，请配合参阅图2所示。

在本实用新型最佳实施方式中，所述各个传感器负责采集环境的信息，经过信号处理电路处理以后送入到CC2431中进行分析处理，CC2431有21个通用I/O口，并且这些IO都具有特定的外设功能，所述倾角传感器采集的模拟信号通过具有A/D接口送到MCU（即8051内核）中进行信息处理和判断，温湿度信号数字接口送入控制器中，所述数字接口中配有为超声波测距信号的通信口，所述CC2431主控制器的串口之一与GSM通信，这些数据不仅可以通过CC2431外的射频装置发送出去，也可以通过CDMA发射模块实现远程发送。

另外，值得一提的是，本实用新型所述区域监测节点还包括一雨量监测装置，其与所述CC2431主控制器的MCU（即8051内核）建立通信连接，由于雨量大小与山体滑坡、泥石流等自然灾害的发生有直接的关系，因此，本实用新型结合了雨量监测功能，对于灾情的监测具有非常积极的意义。具体来说，请参图3所示，所述雨量监测装置包括一雨水承载器、位于雨水承载器底部的液位传感器、水位电点以及一常闭型放水阀。所述雨量监测装置的原理是，当有雨水产生的时候，水位电点A、B导通并对MCU产生一个脉冲，从而启动液位传感器C，常闭型放水阀D的工作。

所述控制中心具有一计算机及一CDMA接收装置，所述CDMA接收装置用于接收来自CDMA通信基站的数据，并通过计算机对数据进行呈现，同时，还可根据需要，将接收到的数据信息再发送至手持终端设备上，例如，手机、便携式平板电脑等，方便工作人员能随时查看。

由于对地质灾害的环境数据的采集工作，需要完成对监测区域内的温度、倾角、位移、湿度等进行监测处理，为了能够形成“自组织”通信网络，其控制内核采用了具有ZigBee通信的 CC2431主控制器芯片进行控制，同时，还能够与雨量监测装置兼容，形成统一的无线通信网络。与此同时，雨量和环境数据采集终端可相互实现其监测信息的路由传输和无线通信，对于灾情的准确监测具有十分积极的作用。

而且，由于采用了ZigBee技术，使其具有冗余性、无线性、网络的自组织性，从而抗破坏能力较强。在基础通信设施可能被毁坏的情况下，完成一定的通信任务。在滑坡灾害监测预警中，利用ZigBee传感器实时采集信息，通过无线的方式将信息传输给监控中心，能够解决布设有线监测系统的缺陷，而且适用于移动网络信号无法覆盖的偏远山区滑坡灾害监测。此外，ZigBee无线传感器网络具有很好的扩展性，随意地增减节点，对网络的拓扑结构和组网模式无太大影响，因而可以方便地根据实际情况增加或减少监测节点的数量。

以上所述，仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (4)

1. 一种泥石流监测系统，其特征在于：包括控制中心、区域监测节点、连接所述控制中心与区域监测节点的CDMA通信基站；所述区域监测节点包括传感器模组、处理器、射频装置以及CDMA发射模块，所述处理器内设有集成了Zigbee通信模块的主控制器，所述主控制器设有与传感器模组通信连接的A/D接口和数字接口、与所述CDMA发射模块连接的串口、以及与射频装置连接的RF接口；所述传感器模组包括温度传感器、湿度传感器、倾角传感器以及超声波传感器。

2.根据权利要求1所述的泥石流监测系统，其特征在于：所述区域监测节点还包括为所述传感器模组、处理器、射频装置供电的电源模块。

3.根据权利要求2所述的泥石流监测系统，其特征在于：所述区域监测节点还包括一连接所述主控制器的雨量监测装置，所述雨量监测装置包括一雨水承载器、位于雨水承载器底部的液位传感器、水位电点以及一常闭型放水阀。

4.根据权利要求3所述的泥石流监测系统，其特征在于：所述控制中心具有一计算机及一CDMA接收装置。