CN108230624A - 基于cc2530的山体滑坡监测*** - Google Patents

基于cc2530的山体滑坡监测*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于CC2530的山体滑坡监测***，包括滑坡监测模块、信号处理模块、CC2530模块、基站、远程监控中心，其中滑坡监测模块包括湿度传感器、温度传感器、位移传感器、倾角传感器，CC2530模块包括ADC、PST、无线传输模块，远程监控中心包括监控主机、PC、手持终端、报警器、数据库。本发明通过潜在滑坡体的适当位置布置滑坡监测模块，用来监测滑坡体的表面裂缝、倾斜度、土壤温度和土壤湿度的信息，配套数据采集可以实现数据的现场采集、远程监控滑坡的实时状况、动态监控滑坡体变形发展以及预测可能的破坏规模，解决了在发生险情时漏报，布线繁琐、实施受地理限制的问题。

Description

基于CC2530的山体滑坡监测***
技术领域
本发明涉及山体滑坡监测技术领域，特别是一种基于CC2530的山体滑坡监测***。
背景技术
近年来，关于滑坡、泥石流类灾害的研究是行业研究的重点，地质灾害监测预报是地质灾害防治的一个重要环节，对滑坡的检测是一种常用的地质灾害监测手段，滑坡监测对减灾防灾意义重大。山体滑坡监测就是通过各种技术方法预测山体滑坡的趋势，是预防山体滑坡造成地质灾害的主要手段，通过山体滑坡监测，可以了解掌握滑坡体的演变过程，及时掌握滑坡的特征信息，以便在山体滑坡形成灾害前及时发出警报，以免造成生命财产的损失，山体滑坡监测需要做到不间断监测，才能保证生命财产的安全。目前用于山体滑坡监测技术中，人工测量技术不仅自动化程度低，而且劳动量大，无法实现实时监测，人工观测图像代替智能图像识别也只是短期的权宜之计，特别是在恶劣的天气条件下，传统的监测技术导致监测误报时有发生，造成大量的人力资源及资金的浪费，并且不能实现实时自动监控，数据传输与及时预报，更不便决策不能与专家及时了解地质灾害现场的监测结果，不能快速的制定临灾状况的处理方案，甚至发生险情反而漏报的情况，拉线位移法在理论上简单，但实施受地理限制的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种基于CC2530的山体滑坡监测***，通过潜在滑坡体的适当位置布置滑坡监测模块，用来监测滑坡体的表面裂缝、倾斜度、土壤温度和土壤湿度的信息。配套数据采集可以实现数据的现场采集、远程监控滑坡的实时状况、动态监控滑坡体变形发展以及预测可能的破坏规模，在野外环境监测领域由于野外的特殊情况，CC2530模块由于其低功率自组织路由，无线布线，适合地质灾害监测领域应用，解决了在发生险情时漏报，以及布线繁琐、实施受地理限制的问题。
为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案实现的：
一种基于CC2530的山体滑坡监测***，包括滑坡监测模块、信号处理模块、CC2530模块、基站、远程监控中心，其中滑坡监测模块包括湿度传感器、温度传感器、位移传感器、倾角传感器，CC2530模块包括ADC、PST、无线传输模块，远程监控中心包括监控主机、PC、手持终端、报警器、数据库；其特征在于：所述的滑坡监测模块与信号处理模块连接，所述的信号处理器与CC2530模块连接，所述的CC2530模块与基站连接，所述的基站与远程监控中心连接。
而且，所述的温度传感器和湿度传感器分别埋在滑坡内，以观测雨期间土壤温度、土壤湿度，分别将土壤温度、湿度转换为与之相应的电阻值。
而且，所述的位移传感器采用绞接式位移传感器，通过两个节点之间的位移变化量将位移的变化转换为电阻的变化值。
而且，所述的倾角传感器为微电子机械传感器，运用重力加速度型倾角方式，测量地球引力在测量方向上的分量，读出倾斜的角度并读出测量值，将倾斜度转换为串行数字量，以串行数字量来记录倾斜的程度。
而且，所述的信号处理模块接收温度和湿度以及位移的电阻值转换为电压值，并将处理好的数据整合，送到CC2530模块内部的ADC。
而且，所述的CC2530模块由ADC、PST、无线传输模块构成，CC2530模块有多种运行模式，适应超低功耗要求的***，运行模式间快速转换进一步确保低功耗，采用间歇式工作方式，在需要某个模块工作时才开启，否则关闭电源进入休眠模式，对各滑坡监测模块进行组网节点，ADC转换数据信息，由无线传输模块构成将数据打包发送到基站。
而且，所述的基站负责接收各传感器的信息并经无线网络发送至监控主机。
而且，所述的监控主机将基站传送过来的滑坡信息整合处理传输给PC。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明提供一种基于CC2530的山体滑坡监测***，通过潜在滑坡体的适当位置布置滑坡监测模块，用来监测滑坡体的表面裂缝、倾斜度、土壤温度和土壤湿度的信息。配套数据采集可以实现数据的现场采集、远程监控滑坡的实时状况、动态监控滑坡体变形发展以及预测可能的破坏规模，在野外环境监测领域由于野外的特殊情况，CC2530模块由于其低功率自组织路由，无线布线，适合地质灾害监测领域应用。解决了在发生险情时漏报，以及布线繁琐、实施受地理限制的问题。
2、本发明实现对自动化采集***采集的数据进行实时分析处理，并与滑坡体施工进度及监控标准结合判断滑坡体状态，再以此为基础提供生成预警信息并发布。相关管理部门通过***界面能够实时掌握当前滑坡区域运动趋势及滑坡区域的倾斜情况，及时发现滑坡中存在的安全隐患，提前做好防护措施，为山体滑坡远程管理提供了全面的解决方案。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步详细说明：
图1是***结构框架示意图；
图2是采集节点CC2530程序流程示意图；
图3是基站CC2530程序流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
如图1所示本发明一种基于CC2530的山体滑坡监测***，包括滑坡监测模块、信号处理模块、CC2530模块、基站、远程监控中心，其中滑坡监测模块包括湿度传感器、温度传感器、位移传感器、倾角传感器，CC2530模块包括ADC、PST、无线传输模块，远程监控中心包括监控主机、PC、手持终端、报警器、数据库；其特征在于：所述的滑坡监测模块与信号处理模块连接，所述的信号处理器与CC2530模块连接，所述的CC2530模块与基站连接，所述的基站与远程监控中心连接。
如图1、图2、图3所示，通过在潜在滑坡体的适当位置布置滑坡监测模块，温度传感器和湿度传感器分别埋在滑坡内，温度传感器实时采集地表的温度变化，及时掌握地表温度的变化情况，湿度传感器把地表的雨水量变成数字电信号，以观测雨期间土壤温度、土壤湿度，分别将土壤温度、湿度转换为与之相应的电阻值，用来监测滑坡体的土壤温度和土壤湿度的信息。
位移传感器采用绞接式位移传感器，通过两个节点之间的位移变化量将位移的变化转换为电阻的变化值。倾角传感器为微电子机械传感器，运用重力加速度型倾角方式，测量地球引力在测量方向上的分量，读出倾斜的角度并读出测量值，将倾斜度转换为串行数字量，以串行数字量来记录倾斜的程度。信号处理模块反应温度和湿度以及位移的电阻值转换为电压值，并将处理好的数据整合，送到CC2530内部的ADC。***采用间歇式的运转方式，***开启后有初始化状态进入低功耗模式，各传感器处于待监测状态，若处于***未唤醒状态，则***返回到低功耗模块，若***处于唤醒状态，则开启传感器信号进行调理电路，进一步采集各传感器数据，并发送数据。
CC2530模块由ADC、PST、无线传输模块构成，CC2530模块有多种运行模式，适应超低功耗要求的***，运行模式间快速转换进一步确保低功耗，采用间歇式工作方式，在需要某个模块工作时才开启，否则关闭电源进入休眠模式，对各滑坡监测模块进行组网节点，ADC转换数据信息，由无线传输模块构成将数据打包发送到基站。基站通过接收CC2530模块的信息，再通过GSM无线传输方式，将采集的数据发送到远程监控中心。
基站负责接收各传感器的信息并经无线网络发送至监控主机。基站在无信发送时进入待机模式，若有信息发送，则进入唤醒状态，监测节点发送唤醒信号，当有数据时进行接收时，处于数据接收状态，若是个监测节点全部接收完毕，则***返回到待机模式，否则进行提醒提醒状态。
监控主机将基站传送过来的滑坡信息整合处理经信息串口传输给PC。通过PC配合相应的设施，即可实现现场采集、远程监控滑坡体的实时状况，动态监控滑坡体变形发展以及预测可能的破坏规模，对数据的趋势分析，理论比对分析进度关联分析以及3D图形数据分析，用不同颜色表示测点当前所在区间，如用绿色表示安全区域，黄色表示处于预警区，红色表示处于报警区。
对滑坡体提供监测数据及变化速率曲线自动生成，可按时间为周期自动绘制曲线，同时显示该监测点当前的数据、历史最高值、平均值、控制值等信息。提供多个关联监测点的历时曲线及变化速率曲线对比分析工功能。在滑坡体三维仿真模型上动态显示各监测的最新值，对于超出报警值得个监测点区域用不同的颜色进行显示。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于CC2530的山体滑坡监测***，包括滑坡监测模块、信号处理模块、CC2530模块、基站、远程监控中心，其中滑坡监测模块包括湿度传感器、温度传感器、位移传感器、倾角传感器，CC2530模块包括ADC、PST、无线传输模块，远程监控中心包括监控主机、PC、手持终端、报警器、数据库；其特征在于：所述的滑坡监测模块与信号处理模块连接，所述的信号处理器与CC2530模块连接，所述的CC2530模块与基站连接，所述的基站与远程监控中心连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于CC2530的山体滑坡监测***，其特征在于：所述的温度传感器和湿度传感器分别埋在滑坡内，以观测雨期间土壤温度、土壤湿度，分别将土壤温度、湿度转换为与之相应的电阻值。
3.根据权利要求1所述的一种基于CC2530的山体滑坡监测***，其特征在于：所述的位移传感器采用绞接式位移传感器，通过两个节点之间的位移变化量将位移的变化转换为电阻的变化值。
4.根据权利要求1所述的一种基于CC2530的山体滑坡监测***，其特征在于：所述的倾角传感器为微电子机械传感器，运用重力加速度型倾角方式，测量地球引力在测量方向上的分量，读出倾斜的角度并读出测量值，将倾斜度转换为串行数字量，以串行数字量来记录倾斜的程度。
5.根据权利要求1所述的一种基于CC2530的山体滑坡监测***，其特征在于：所述的信号处理模块接收温度和湿度以及位移的电阻值转换为电压值，并将处理好的数据整合，送到CC2530模块内部的ADC。
6.根据权利要求1所述的一种基于CC2530的山体滑坡监测***，其特征在于：所述的CC2530模块由ADC、PST、无线传输模块构成，CC2530模块有多种运行模式，适应超低功耗要求的***，运行模式间快速转换进一步确保低功耗，采用间歇式工作方式，在需要某个模块工作时才开启，否则关闭电源进入休眠模式，对各滑坡监测模块进行组网节点，ADC转换数据信息，由无线传输模块构成将数据打包发送到基站。
7.根据权利要求6所述的一种基于CC2530的山体滑坡监测***，其特征在于：所述的基站负责接收各传感器的信息并经无线网络发送至监控主机。
8.根据权利要求7所述的一种基于CC2530的山体滑坡监测***，其特征在于：所述的监控主机将基站传送过来的滑坡信息整合处理传输给PC。
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