CN204831361U - 基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，所述***包括数据采集子***、数据传输子***和监控工作站；所述数据采集子***与所述数据传输子***连接，将采集到的滑坡体数据发送至所述数据传输子***；所述数据传输子***与所述监控工作站连接，将所述滑坡体数据通过北斗卫星和/或移动通信基站传输至所述监控工作站。本实用新型通过北斗卫星和/或移动通信传输数据，能够保证数据的实时、连续、稳定传输。

Description

基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***

技术领域

本实用新型涉及滑坡体监测领域，特别涉及一种基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***。

背景技术

近年来全国的水电站开发进入黄金时期，已建、在建的水电站达到数万座。为了确保这些耗资巨大、与国计民生密切相关的水电站的安全耐久及下游生活的居民安全，必须对这些水电站周边的边坡进行连续的监测告警，这里边坡也叫做滑坡体。

滑坡体形变监测技术包括常规大地测量技术、特殊变形测量技术、摄影测量技术和GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位***)技术等。在20世纪80年代以前，变形监测主要是采用常规大地测量技术和某些特殊测量技术。

现有的滑坡体形变监测***采用有线数据传输，对物理线路依赖程度高，数据传输的稳定性、连续性和实时性难以保证。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，通过北斗卫星和/或移动通信传输数据，能够保证数据的实时、连续、稳定传输。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，所述***包括数据采集子***、数据传输子***和监控工作站；

所述数据采集子***与所述数据传输子***连接，将采集到的滑坡体数据发送至所述数据传输子***；

所述数据传输子***与所述监控工作站连接，将所述滑坡体数据通过北斗卫星和/或移动通信基站传输至所述监控工作站。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面第一种可能的实施方式，其中，所述数据采集子***包括数据采集传感器；所述数据采集传感器包括以下中的一种或多种：

地表位移传感器、地层深部位移传感器、降雨量传感器、地下水位传感器、土壤含水率传感器、土壤压力传感器、环境温度传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面第二种可能的实施方式，其中，所述数据采集子***包括工作状态定时报告模块；

所述工作状态定时报告模块将所述数据采集子***的工作状态定时发送至所述数据传输子***；

所述数据传输子***将所述数据采集子***的工作状态通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输至所述监控工作站。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面第三种可能的实施方式，其中，所述数据传输子***包括全球导航卫星***GNSS接收机，所述GNSS接收机包括卫星无线电测定业务RDSS通讯模块；

所述数据采集子***将所述采集到的滑坡体数据发送至所述GNSS接收机；

所述GNSS接收机中的RDSS通讯模块将所述滑坡体数据打包封装，通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输至所述监控工作站。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面第四种可能的实施方式，其中，所述***还包括连续运行卫星定位服务综合***CORS参考站；

所述CORS参考站与北斗卫星通讯，以使所述北斗卫星确定所述GNSS接收机的位置。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面第五种可能的实施方式，其中，所述监控工作站包括数据处理装置，与所述数据处理装置连接的告警装置。

结合第一方面第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面第六种可能的实施方式，其中，所述数据处理装置包括数据接收模块、数据存储模块、数据分析模块和数据上传模块；

所述数据接收模块与所述数据传输子***连接，接收所述数据传输子***发送的所述滑坡体数据；

所述数据存储模块与所述数据接收模块连接，存储所述滑坡体数据；

所述数据分析模块与所述数据存储模块连接，分析所述滑坡体数据；

所述数据上传模块与所述数据分析模块连接，向上级监控工作站和/或国家监控网络上传所述数据分析模块输出的数据；

所述数据处理装置还包括与所述数据存储模块连接的数据查询模块，通过所述数据查询模块查询所述数据存储模块中的滑坡体数据。

结合第一方面第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面第七种可能的实施方式，其中，所述告警装置包括显示屏，所述显示屏与所述数据分析模块连接；

所述数据分析模块包括报表输出单元和图形输出单元，所述显示屏显示所述数据分析模块输出的报表或者图形。

结合第一方面第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面第八种可能的实施方式，其中，所述告警装置包括移动端数据推送模块、广播模块、短信发送模块和电话呼叫模块；

所述移动端数据推送模块、所述广播模块、所述短信发送模块和所述电话呼叫模块分别与所述数据分析模块连接；

所述数据分析模块根据所述滑坡体数据的分析结果发出触发信号，触发所述移动端数据推送模块、所述广播模块、所述短信发送模块和所述电话呼叫模块中的一种或多种启动。

结合第一方面以及第一方面第一种至第八种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面第九种可能的实施方式，其中，所述监控工作站包括指令下发模块，所述指令下发模块与所述数据传输子***连接；

所述指令下发模块通过所述数据传输子***向所述数据采集子***发送数据采集指令。

本实施例中，通过数据采集子***与数据传输子***连接，能够将数据采集子***采集到的滑坡体数据发送至数据传输子***；通过数据传输子***与监控工作站连接，能够将滑坡体数据通过北斗卫星和/或移动通信基站传输至监控工作站。滑坡体数据可以是滑坡体的变形数据、土壤压力数据、土壤含水量数据等数据。与现有技术相比，本实施例中的基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***通过北斗卫星和/或移动通信进行数据传输，能够保证数据的实时、连续、稳定传输。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例中基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***的一种结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***的另一种结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例中监控工作站的一种结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例中数据处理装置的结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例中监控工作站的另一种结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例中监控工作站的又一种结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有的滑坡体形变监测***采用有线数据传输，对物理线路依赖程度高，数据传输的稳定性、连续性和实时性难以保证的问题，本实用新型提供了一种基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，通过北斗卫星和/或移动通信传输数据，能够保证数据的实时、连续、稳定传输。下面通过实施例进行描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，该***包括数据采集子***11、数据传输子***12和监控工作站13；

数据采集子***11与数据传输子***12连接，将采集到的滑坡体数据发送至数据传输子***12；

数据传输子***12与监控工作站13连接，将上述滑坡体数据通过北斗卫星和/或移动通信基站传输至监控工作站13。

本实施例中，通过数据采集子***11与数据传输子***12连接，能够将数据采集子***11采集到的滑坡体数据发送至数据传输子***12；通过数据传输子***12与监控工作站13连接，能够将滑坡体数据通过北斗卫星和/或移动通信基站传输至监控工作站13。滑坡体数据可以是滑坡体的变形数据、土壤压力数据、土壤含水量数据等数据。与现有技术相比，本实施例中的基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***通过北斗卫星和/或移动通信进行数据传输，能够保证数据的实时、连续、稳定传输。

本实施例中，滑坡体数据可以包含以下数据中的一种或多种：地表位移数据、地层深部位移数据、降雨量数据、地下水位数据、土壤含水率数据、土壤压力数据、环境温度数据。

本实施例中，数据传输子***12可以通过北斗卫星或者通过移动通信将滑坡体数据传输至监控工作站13，还可以同时通过北斗卫星和移动通信将滑坡体数据传输至监控工作站13。数据传输子***12还可以采用有线网络或者无线网络的方式传输数据。数据传输子***12还可以采用低功耗传输方式，如采用Zigbee协议传输。数据传输子***12可以同时采用多种方式传输数据，既保证了数据传输的稳定、实时和连续，还能起到数据备份的效果，避免数据遗漏。由于通过北斗卫星和/或移动通信基站进行数据传输不受天气、环境、距离的影响，因此本实施例中的数据传输子***12在发送数据时优选通过北斗卫星和/或移动通信基站发送。

本实施例中，数据采集子***11包括数据采集传感器；数据采集传感器包括以下中的一种或多种：地表位移传感器、地层深部位移传感器、降雨量传感器、地下水位传感器、土壤含水率传感器、土壤压力传感器、环境温度传感器。

通过数据采集子***11能够采集滑坡体的地表位移数据、地层深部位移数据、降雨量数据、地下水位数据、土壤含水率数据、土壤压力数据、环境温度数据中的一种或者多种，这些数据就是前文提到的滑坡体数据。

本实施例中，采用分布式设计布置各个传感器的位置，使得随时都能够根据需求增加传感器，适于不同的采集需求。另外，还可以根据实际采集需要选择数据采集传感器的类型和数据，并布置在需要采集的位置，这里不再赘述。

本实施例中，通过在数据采集子***11中设置数据采集传感器，根据实际需求选择数据采集传感器的种类、类型以及布置地点，能够全面地对滑坡体进行检测，保证检测的全面性。

本实施例中，数据采集子***11包括工作状态定时报告模块；该工作状态定时报告模块将数据采集子***11的工作状态定时发送至数据传输子***12；数据传输子***12将数据采集子***11的工作状态通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输至监控工作站13。

本领域技术人员能够知道，在实际生产操作中，数据采集子***11通常设置在被采集的滑坡体上，滑坡体是水电站周边的边坡，距离监控工作站13距离较远。这种远距离布置方式使得工作人员不易于检查数据采集子***11是否正常工作，当数据采集子***11发生异常时，工作人员难以知晓。

为了知晓数据采集子***11的工作状态，及时发现数据采集子***11的异常情况，本实用新型实施例在数据采集子***11中设置有工作状态定时报告模块，该工作状态定时报告模块能够定时向监控工作站13报告数据采集子***11的工作状态，无需人工巡检，使监控工作站13及时发现数据采集子***11的设备故障，从而采取相应措施。上述工作状态定时报告模块采用心跳技术定时报告各个传感器的工作状态，本领域技术人员能够了解其工作原理，这里不再赘述。

本实施例中，数据传输子***12可以通过有线网络传输数据采集子***11的工作状态，还可以通过无线网络传输，还可以通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输。针对数据采集子***11的工作状态采用多种方式传输，能够保证数据传输的稳定和可靠。

本实施例中，数据传输子***12包括GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球导航卫星***)接收机，该GNSS接收机包括RDSS(RadioDeterminationSatelliteService，卫星无线电测定业务)通讯模块；数据采集子***11将采集到的滑坡体数据发送至GNSS接收机；GNSS接收机中的RDSS通讯模块将该滑坡体数据打包封装，通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输至监控工作站13。

本实施例中，数据传输子***12可以将数据采集子***11发送的滑坡体数据集中到GNSS接收机中，通过GNSS接收机中的RDSS模块传输滑坡体数据。GNSS接收机传输滑坡体数据的方式可以是通过北斗卫星传输、还可以通过移动通信基站传输，还可以通过有线网络、无线网络传输，或者通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输。多种传输方式兼容使用，能够保证数据传输的连续不间断，使得数据传输不受到地形限制。

如图2所示，本实施例中的基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***还包括CORS(ContinuouslyOperatingReferenceStations，连续运行卫星定位服务综合***)参考站14，该CORS参考站14与数据传输子***12连接，并与北斗卫星通讯，以使北斗卫星确定数据传输子***12中GNSS接收机的位置。

本实施例中，GNSS接收机用于接收北斗卫星的信号，北斗卫星需要能够对GNSS接收机准确定位，才能够保证发送信号的准确性。CORS参考站14可以与北斗卫星通讯，便于北斗卫星确定GNSS接收机的位置，从而使得北斗卫星准确地向GNSS接收机发送信号。具体地，CORS参考站14采用高精定位芯片，平面位移精度达到3毫米，沉降位移精度达到5毫米，定位精度高，能够使得北斗准确定位到GNSS接收机的位置。

如图3所示，本实施例中的监控工作站13包括数据处理装置31，与数据处理装置31连接的告警装置32。数据处理装置31可以通过单片机、寄存器、锁存器等逻辑运算器件实现。数据处理装置31用于接收滑坡体数据，并根据预先存储的算法对滑坡体数据进行数据处理，数据处理装置31还将处理过的数据发送至告警装置32。告警装置32可以包括显示屏，用于显示数据处理装置31的处理结果。本实施例中，数据处理装置31基于GIS(GeographicInformationSystem，地理信息***)***运行，对滑坡体数据进行存储、分析等操作。

如图4所示，数据处理装置31包括数据接收模块41、数据存储模块42、数据分析模块43和数据上传模块44。数据接收模块41与数据传输子***12连接，接收数据传输子***12发送的滑坡体数据。数据存储模块42与数据接收模块41连接，存储上述滑坡体数据。数据分析模块43与数据存储模块42连接，分析上述滑坡体数据。数据上传模块44与数据分析模块43连接，向上级监控工作站和/或国家监控网络上传数据分析模块43输出的数据。数据处理装置31还包括与数据存储模块42连接的数据查询模块45，通过数据查询模块45能够查询数据存储模块42中的滑坡体数据。

本实施例中，数据接收模块41包括接收器，能够接收数据传输子***12传输的滑坡体数据，并将该滑坡体数据发送至数据存储模块42。数据存储模块42包括存储器，能够存储滑坡体数据。数据分析模块43与数据存储模块42连接，能够获取数据存储模块42中的数据并分析。数据分析模块43包括单片机，通过单片机能够对滑坡体数据进行分析。数据分析模块43与数据上传模块44连接，将分析结果发送至数据上传模块44。数据上传模块44包括数据上传器，能够将数据分析模块43输出的数据上传至上级监控站或者国家监控网络，或者同时上传给上级监控站和国家监控网络。

数据查询模块45可以包括数据查询器，将数据查询模块45与数据存储模块42连接，使得通过数据查询模块45能够查询数据存储模块42中的滑坡体数据。数据查询模块45可以与远程终端如手机、电脑连接，使得用户通过手机或者电脑就能够查询滑坡体数据。

通过数据上传模块44，可以将滑坡体数据上传给上级监控站、或者国家监控网络。传输方式可以是通过北斗卫星传输，或者通过公共网络传输，从而实现滑坡体数据的共享。

如图5所示，告警装置32包括显示屏51，显示屏51与数据分析模块43连接；数据分析模块43包括报表输出单元431和图形输出单元432，显示屏51显示数据分析模块43输出的报表或者图形。

本实施例中，报表输出单元431能够对滑坡体数据进行分析，并输出分析报表。图形输出单元432能够对滑坡体数据进行分析，并输出分析图形。通过显示屏51与数据分析模块43连接，显示屏51能够显示数据分析模块43输出的报表或者图形，使操作人员便于查看分析结果。通过设置报表输出单元431和图形输出单元432，能够输出多种分析结果，便于工作人员查看。

如图6所示，告警装置32包括移动端数据推送模块61、广播模块62、短信发送模块63和电话呼叫模块64。移动端数据推送模块61、广播模块62、短信发送模块63和电话呼叫模块64分别与数据分析模块43连接。数据分析模块43根据滑坡体数据的分析结果发出触发信号，触发移动端数据推送模块61、广播模块62、和电话呼叫模块64中的一种或多种启动。

本实施例中，数据分析模块43分析滑坡体数据，当发现滑坡体数据异常时，如土壤压力值过大，超过预设的阈值时，则发出触发信号，触发移动端数据推送模块61启动，或者触发广播模块62启动，或者触发短信发送模块63启动，或者触发移动端数据推送模块61、广播模块62、和电话呼叫模块64中的一种或多种启动，以向外界告知滑坡体数据异常。

移动端数据推送模块61启动后，能够向预先设置的终端如手机发送推送信息，告知滑坡体数据异常。预先设置的终端可以是授权用户的终端，只有授权用户才有权利知道有关滑坡体数据的消息。广播模块62启动后，能够通过广播的方式向外界告知滑坡体数据异常。短信发送模块63启动后，能够向预先设置的终端如手机发送短息，告知终端用户滑坡体数据异常。电话呼叫模块64启动后，能够向预先设置的终端如手机打电话，告知终端用户滑坡体数据异常。本实施例中，设置多种数据异常告警方式，有助于全面通知数据异常情况，保证相关人员及时获知滑坡体数据异常信息。

本实施例中，监控工作站13还包括指令下发模块，该指令下发模块与数据传输子***12连接，该指令下发模块通过数据传输子***12向数据采集子***11发送数据采集指令。数据采集子***11接收到采集指令后，能够根据采集指令中的采集时间、采集数据种类、采集数据量，对滑坡体进行采集，得到符合采集指令要求的滑坡体数据。采集指令中还可以包括滑坡体数据的发送方式，如同构北斗卫星发送、或者通过移动通信发送，数据采集子***11还能够根据采集指令中的发送方式向监控工作站13返回滑坡体数据。

本实施例中，通过设置指令下发模块，能够使得数据采集子***11、数据传输子***12根据监控工作站13的要求进行工作。数据采集子***11还可以主动采集滑坡体数据并发送至监控工作站13，多种采集方式灵活使用。

本实用新型实施例中，通过北斗卫星和/或移动通信传输采集到的滑坡体数据，无需布线，对于深山、峡谷及各种危险地貌也能够及时通信，使得数据传输不受地貌限制。通过北斗卫星和/或移动通信进行数据传输，不受天气影响，传输稳定性强。

本实用新型实施例中的基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，采用太阳能供电，节省能源，经过测试，在无日照的情况下，通过蓄电池存储电能能够工作7到30天。

本实施例中的基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，全部采用自动化操作，无需人工值守，自动化程度高。本实施例中的基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，还采用严格防雷技术，能够适应不同天气情况。

由上可知，与现有技术相比，本实施例中的基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***通过北斗卫星和/或移动通信进行数据传输，能够保证数据的实时、连续、稳定传输。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于北斗卫星和移动通信的滑坡体智能监测***，其特征在于，所述***包括数据采集子***、数据传输子***和监控工作站；

所述数据采集子***与所述数据传输子***连接，将采集到的滑坡体数据发送至所述数据传输子***；

所述数据传输子***与所述监控工作站连接，将所述滑坡体数据通过北斗卫星和/或移动通信基站传输至所述监控工作站。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据采集子***包括数据采集传感器；所述数据采集传感器包括以下中的一种或多种：

地表位移传感器、地层深部位移传感器、降雨量传感器、地下水位传感器、土壤含水率传感器、土壤压力传感器、环境温度传感器。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据采集子***包括工作状态定时报告模块；

所述工作状态定时报告模块将所述数据采集子***的工作状态定时发送至所述数据传输子***；

所述数据传输子***将所述数据采集子***的工作状态通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输至所述监控工作站。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据传输子***包括全球导航卫星***GNSS接收机，所述GNSS接收机包括卫星无线电测定业务RDSS通讯模块；

所述数据采集子***将所述采集到的滑坡体数据发送至所述GNSS接收机；

所述GNSS接收机中的RDSS通讯模块将所述滑坡体数据打包封装，通过有线网络、无线网络、北斗卫星、移动通信基站中的一种或多种传输至所述监控工作站。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述***还包括连续运行卫星定位服务综合***CORS参考站；

所述CORS参考站与北斗卫星通讯，以使所述北斗卫星确定所述GNSS接收机的位置。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述监控工作站包括数据处理装置，与所述数据处理装置连接的告警装置。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述数据处理装置包括数据接收模块、数据存储模块、数据分析模块和数据上传模块；

所述数据接收模块与所述数据传输子***连接，接收所述数据传输子***发送的所述滑坡体数据；

所述数据存储模块与所述数据接收模块连接，存储所述滑坡体数据；

所述数据分析模块与所述数据存储模块连接，分析所述滑坡体数据；

所述数据上传模块与所述数据分析模块连接，向上级监控工作站和/或国家监控网络上传所述数据分析模块输出的数据；

所述数据处理装置还包括与所述数据存储模块连接的数据查询模块，通过所述数据查询模块查询所述数据存储模块中的滑坡体数据。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述告警装置包括显示屏，所述显示屏与所述数据分析模块连接；

所述数据分析模块包括报表输出单元和图形输出单元，所述显示屏显示所述数据分析模块输出的报表或者图形。

9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述告警装置包括移动端数据推送模块、广播模块、短信发送模块和电话呼叫模块；

所述移动端数据推送模块、所述广播模块、所述短信发送模块和所述电话呼叫模块分别与所述数据分析模块连接；

所述数据分析模块根据所述滑坡体数据的分析结果发出触发信号，触发所述移动端数据推送模块、所述广播模块、所述短信发送模块和所述电话呼叫模块中的一种或多种启动。

10.根据权利要求1至9任一项所述的***，其特征在于，所述监控工作站包括指令下发模块，所述指令下发模块与所述数据传输子***连接；

所述指令下发模块通过所述数据传输子***向所述数据采集子***发送数据采集指令。