一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及山區滑坡地質災害監測領域，具體涉及一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展，人類越來越多的工程活動破壞了自然坡體。伴隨著降雨和地殼變化，秦嶺山區成為滑坡等次生地質災害高發頻發區之一，每年都會造成重大的人員傷亡和經濟財產損失，與此同時，在一定程度上也造成了水土流失，嚴重破壞了生態環境。加強滑坡災害的監測與治理，能夠在最快最短的時間發現并采取有效措施，已經成為滑坡搶險救援中最大程度減少損失的關鍵因素。
[0003]滑坡易發區通常是地形陡峭、環境惡劣，一般人們難以接近去監控滑坡活動的地區。國內外傳統的滑坡監測方法和手段很多，例如大地測量法、宏觀地質觀測法、測斜法、沉降法等。這些監測方法受到環境(如天氣、地形等)和技術的限制，無法實現數據的實時采集與傳輸。而近些年采用的較現代化監測方法，效果也不太理想。
[0004]ZigBee技術是物聯網的一種具體實現形式。它作為一種新興的無線通信技術，是一組無線標準研制開發的有關組網、安全和應用軟件方向的技術標準。ZigBee工作在20-250kbp的較低速率，滿足監控的數據傳輸要求。因此，ZigBee技術可實現在無GPRS信號區與有信號區的傳輸連接。ZigBee技術響應速度較快，可以將災害的預警時間提前。ZigBee可采用星狀、片狀和網狀網絡結構，最多可組成65000個節點的大網。ZigBee網絡可以實現自我組態與自我修復的功能，實現節點加入或離開網絡、接收或拋棄其它節點以及路由查找和傳送數據等功能，支持多種路由算法和多種網絡拓撲結構。可見，根據ZigBee技術的特點，將其應用于山體滑坡監測系統中，可以實現自動化、實時化、網絡化的遠程數據傳輸。
[0005]同時隨著滑坡的移動，傳感器在使用過程中很容易發生偏移，一方面會導致監測地點的改變，另一方面會導致傳感器無法找回情況的發生。
【實用新型內容】
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供了一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置，利用各種無線傳感器實時采集信息，通過ZigBee網絡將信息傳輸給控制器，并利用GPRS技術將采集數據傳輸給控制中心，不僅能夠全面地、快速地感知監測區域的數據，且可實時定位每個傳感器所在的位置，通過太陽能供電，節能環保，采用無線充電方式，減少了線路的鋪設。
[0007]為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0008]—種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置，包括ZigBee無線傳感器節點、GPRS傳輸網關和監控中心，ZigBee無線傳感器節點包括傳感器、GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，每個傳感器上均安裝有GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，還包括一太陽能電池，太陽能電池通過電磁感應式無線充電實現對鋰電池的充電。
[0009]作為優選，所述GPS定位裝置由依次相連的GPS芯片、RFID芯片和電子羅盤芯片構成。
[0010]作為優選，所述傳感器包括但不限于
[0011 ] ECH20EC-5型介電式土壤水分傳感器，用于檢測土壤體積含水量變化；
[0012]VWPK型振弦式孔隙水壓力傳感器，用于監測水荷載的壓力值和埋設點的溫度值；
[0013]HC-6500數字式雨量計，用于監測山區測試點的雨量；
[0014]MMA7260三軸加速度傳感器模塊，用于檢測滑坡移動。
[0015]作為優選，所述GPRS傳輸網關內設有處理器、存儲器，用于網絡內的根節點與其他傳感器節點進行正常的數據通信，周期性地收集監測數據;并將ZigBee無線傳感器網絡數據，通過GPRS模塊被TCP/IP協議封裝起來，實時地發送給監控中心。
[0016]本實用新型具有以下有益效果:
[0017]利用各種無線傳感器實時采集信息，通過ZigBee網絡將信息傳輸給控制器，并利用GPRS技術將采集數據傳輸給控制中心，不僅能夠全面地、快速地感知監測區域的數據，且可實時定位每個傳感器所在的位置，通過太陽能供電，節能環保，采用無線充電方式，減少了線路的鋪設。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置，包括ZigBee無線傳感器節點、GPRS傳輸網關和監控中心，ZigBee無線傳感器節點包括傳感器、GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，每個傳感器上均安裝有GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，還包括一太陽能電池，太陽能電池通過電磁感應式無線充電實現對鋰電池的充電。
[0021]所述GPS定位裝置由依次相連的GPS芯片、RFID芯片和電子羅盤芯片構成。
[0022]所述傳感器包括但不限于
[0023]ECH20EC-5型介電式土壤水分傳感器，用于檢測土壤體積含水量變化；
[0024]VWPK型振弦式孔隙水壓力傳感器，用于監測水荷載的壓力值和埋設點的溫度值；
[0025]HC-6500數字式雨量計，用于監測山區測試點的雨量；
[0026]MMA7260三軸加速度傳感器模塊，用于檢測滑坡移動。
[0027]所述GPRS傳輸網關內設有處理器、存儲器，用于網絡內的根節點與其他傳感器節點進行正常的數據通信，周期性地收集監測數據;并將ZigBee無線傳感器網絡數據，通過GPRS模塊被TCP/IP協議封裝起來，實時地發送給監控中心。
[0028]其中，所述處理器模塊采用飛思卡爾公司推出的第二代ZigBee平臺MC13213，其中包含一個8位的HCS08內核的微控制器和一個具有低功耗、可工作在2.4GHz頻段、支持IEEE802.15.4標準的無線收發器，所述ZigBee無線通信芯片采用MC13213處理器集成的無線通信芯片MC13192。
[0029]本具體實施利用各種無線傳感器實時采集信息，通過ZigBee網絡將信息傳輸給控制器，并利用GPRS技術將采集數據傳輸給控制中心，不僅能夠全面地、快速地感知監測區域的數據，且可實時定位每個傳感器所在的位置，通過太陽能供電，節能環保，采用無線充電方式，減少了線路的鋪設。
[0030]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置，包括ZigBee無線傳感器節點、GPRS傳輸網關和監控中心，其特征在于，ZigBee無線傳感器節點包括傳感器、GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，每個傳感器上均安裝有GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，還包括一太陽能電池，太陽能電池通過電磁感應式無線充電方式實現對鋰電池的充電，所述GPS定位裝置由依次相連的GPS芯片、RFID芯片和電子羅盤芯片構成。2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置，其特征在于，所述傳感器包括 ECH20EC-5型介電式土壤水分傳感器，用于檢測土壤體積含水量變化； VWPK型振弦式孔隙水壓力傳感器，用于監測水荷載的壓力值和埋設點的溫度值； HC-6500數字式雨量計，用于監測山區測試點的雨量； MMA7260三軸加速度傳感器模塊，用于檢測滑坡移動。3.根據權利要求1所述的一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置，其特征在于，所述GPRS傳輸網關內設有處理器、存儲器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯網技術的山體滑坡監測預警裝置，包括ZigBee無線傳感器節點、GPRS傳輸網關和監控中心，ZigBee無線傳感器節點包括傳感器、GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，每個傳感器上均安裝有GPS定位裝置、處理器模塊、ZigBee無線通信芯片和鋰電池，還包括一太陽能電池，太陽能電池通過電磁感應式無線充電實現對鋰電池的充電。本實用新型利用無線傳感器實時采集信息，通過ZigBee網絡將信息傳輸給控制器，利用GPRS技術將采集數據傳輸給控制中心，能夠全面地、快速地感知監測區域的數據，且可實時定位每個傳感器所在的位置，通過太陽能供電，節能環保。
【IPC分類】G08B21/10
【公開號】CN205354288
【申請號】CN201520808914
【發明人】孫靜
【申請人】孫靜
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年10月13日