CN205334689U - 一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警*** - Google Patents

一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，包括环境信息采集模块和远程监控管理中心，所述环境信息采集模块的输出端与无线传感器网络的输入端连接，所述无线传感器网络的输出端通过WSN协调器与GPRS网关的输入端连接，所述远程监控管理中心包括处理器。该基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***以无线传感器网络技术为基础，构建山体监测区域无线传感器监测网络，结合GPRS通信技术，实现对监测区域的远程实时监护，并通过综合数据处理模块对采集数据进行分析和处理，再通过综合数据比对模块、反馈模块、微处理器、预警等级判定模块、处理器、报警器的配合，具有对山体滑坡的远程实时监控和预警的功能。

Description

一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***
技术领域
本实用新型涉及监测预警技术领域，具体为一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***。
背景技术
目前，我国部分地区尤其在山区，由于特殊的地质因素和气候因素，加上越演越烈的人为因素影响，山体滑坡频发，破坏性也越来越大，给当地人民的财产和生命安全带来严重威胁。山体滑坡不仅造成一定范围内的人员伤亡、财产损失，还会对附近道路交通造成严重威胁。山体滑坡预警监测就是通过各种技术手段，在大规模山体滑坡之前进行智能的滑坡判断并且报警，同时实时监测滑坡动态，为防灾工作提供科学依据。
然而，传统的山体滑坡监测预警***的监测数据通常采取有线方式传输，但是山区地理调节复杂，线路架设困难，不方便实现对整个滑坡监测区域进行大范围的节点布置，不可保证数据采集的深度，不能为实现山体滑坡状态监测和预警提供巨量数据基础，从而不能自动实现对山体滑坡的远程实时监控和预警工作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，包括环境信息采集模块和远程监控管理中心，所述环境信息采集模块的输出端与无线传感器网络的输入端连接，所述无线传感器网络的输出端通过WSN协调器与GPRS网关的输入端连接。
所述远程监控管理中心包括处理器，所述处理器的输出端与综合数据比对模块的输入端电连接，所述综合数据比对模块的输入端还电连接综合数据处理模块的输出端，且所述综合数据处理模块的输入端与GPRS的输出端电连接。
所述综合数据比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端电连接，所述微处理器的输出端电连接预警判定模块的输入端，且所述预警判定模块的输出端与处理器的输入端电连接，所述处理器的输出端与报警模块的输入端电连接。
所述处理器还通过485通讯模块与远程服务器双向电连接。
优选的，所述环境信息采集模块和远程监控管理中心的输入端均与变压器的输出端电连接，且所述变压器的输入端电连接电源模块的输出端。
优选的，所述环境信息采集模块包括倾角传感器、液位传感器、位移传感器以及加速度传感器。
优选的，所述处理器与存储器双向电连接。
优选的，所述报警模块包括蜂鸣报警器和LED信号指示灯。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***以无线传感器网络技术为基础，构建山体监测区域无线传感器监测网络，结合GPRS通信技术，实现对监测区域的远程实时监护，并通过综合数据处理模块对采集数据进行分析和处理，再通过综合数据比对模块、反馈模块、微处理器、预警等级判定模块、处理器、报警器的配合，可自动实现对山体滑坡的远程实时监控和预警工作，该***通过无线传感器网络即一种全新的网络化信息获取与处理技术，具有以下优点：（1）具有自组网、无线多跳路由和多路径数据传输功能；（2）具有结合数据融合技术，平衡网络负载，可延长网络生命周期的好处；（3）传感器节点成本低，可实现对整个滑坡监测区域进行大范围的节点布置，可保证数据采集的深度，为实现山体滑坡状态监测和预警提供巨量数据基础。
此外，该基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***通过485通讯模块与远程服务器的工作人员进行沟通，从而方便实现远程报警工作，可及时采取相应的针对方案来解决山体滑坡带来的问题。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，包括环境信息采集模块和远程监控管理中心，环境信息采集模块的输出端与无线传感器网络的输入端连接，无线传感器网络的输出端通过WSN协调器与GPRS网关的输入端连接。
环境信息采集模块和远程监控管理中心的输入端均与变压器的输出端电连接，且变压器的输入端电连接电源模块的输出端，该基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***由无线传感器监测网络、GPRS网关和远程监控中心三部分组成。为了得到监测区域的实时有效信息，在监测区域安放大量的传感器节点测量山***移值和加速度值，由于山体滑坡主要是由地下水侵蚀产生，因此，地下水位深度是显示山体滑坡危险度的重要指标，通过现场打孔，由部署在孔洞最下端的液位深度传感器采集并由无线网络发送液位值。山体往往由多层土壤或岩石组成，不同层次间由于物理构成和侵蚀程度不同，其运动速度不同，发生这种现象时，部署在不同深度的倾角传感器将会返回不同的倾角数据，通过倾角传感器可以监测山体的运动状况。
无线传感器网络(WSN，WirelessSensorNetworks)是一种全新的网络化信息获取与处理技术，具有自组网、无线多跳路由和多路径数据传输功能，结合数据融合技术，平衡网络负载，延长网络生命周期;传感器节点成本低，可实现对整个滑坡监测区域进行大范围的节点布置，保证数据采集的深度，为实现山体滑坡状态监测和预警提供巨量数据基础。
环境信息采集模块和远程监控管理中心的输入端均与变压器的输出端电连接，且变压器的输入端电连接电源模块的输出端，电源模块为环境信息采集模块和监控管理中心提供电源，变压器调节电源模块输出的电压，方便环境信息采集模块中各个传感器以及监控管理中心内处理器的输入电压满足其工作要求。
远程监控管理中心包括处理器，处理器的输出端与综合数据比对模块的输入端电连接，综合数据比对模块的输入端还电连接综合数据处理模块的输出端，且综合数据处理模块的输入端与GPRS的输出端电连接。
综合数据比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端电连接，微处理器的输出端电连接预警判定模块的输入端，且预警判定模块的输出端与处理器的输入端电连接，处理器的输出端与报警模块的输入端电连接，报警模块包括蜂鸣报警器和LED信号指示灯，报警模块中的LED信号指示灯可根据预警等级亮起相对应的颜色，完成预警等级的警示工作。
处理器还通过485通讯模块与远程服务器双向电连接，监控管理中心的工作人员在处理器处通过485通讯模块与远程服务器的工作人员进行沟通，从而方便实现远程报警工作，可及时采取相应的针对方案来解决山体滑坡的问题。
在本实用新型使用前，监控管理中心的工作人员通过处理器将合格的综合数据发送至综合数据比对模块中，作为综合数据的比对基础。
在本实用新型的测量过程中，以无线传感器网络的终端路由器节点为簇头，与传感器节点建立簇网络，对采集的信息进行传输与汇聚。簇头节点对信息进行去冗余处理，通过平面路由，发送到与GPRS网关相连的协调器进行协调工作，协调工作完成后，再将采集到的信息发送至GPRS网关中。
GPRS网关再把汇聚的信息以自定义的数据格式发送到远程监控中心中的综合数据处理模块处;综合数据处理模块对收到的信息进行数据处理，经过综合数据处理模块处理后的数据发送至综合数据比对模块中进行数据的比对工作，若比对后显示实际所测数据不符合要求，则通过反馈模块将信息反馈给微处理器，微处理器驱使预警等级判定模块根据接收到的数据进行预警等级的判定工作，再将判定后的预警等级信息发送至处理器中，处理器将信息存至存储器中，同时，处理器驱动报警模块进行报警，报警模块中的LED信号指示灯根据预警等级亮起相对应的颜色，在报警模块中LED信号指示灯和蜂鸣报警器实现报警工作的同时，监控管理中心的工作人员在处理器处通过485通讯模块与远程服务器的工作人员进行沟通，从而方便实现远程报警工作，可及时采取相应的针对方案来解决山体滑坡带来的问题。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，包括环境信息采集模块和远程监控管理中心，其特征在于：所述环境信息采集模块的输出端与无线传感器网络的输入端连接，所述无线传感器网络的输出端通过WSN协调器与GPRS网关的输入端连接；
所述远程监控管理中心包括处理器，所述处理器的输出端与综合数据比对模块的输入端电连接，所述综合数据比对模块的输入端还电连接综合数据处理模块的输出端，且所述综合数据处理模块的输入端与GPRS的输出端电连接；
所述综合数据比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端电连接，所述微处理器的输出端电连接预警判定模块的输入端，且所述预警判定模块的输出端与处理器的输入端电连接，所述处理器的输出端与报警模块的输入端电连接；
所述处理器还通过485通讯模块与远程服务器双向电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，其特征在于：所述环境信息采集模块和远程监控管理中心的输入端均与变压器的输出端电连接，且所述变压器的输入端电连接电源模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，其特征在于：所述环境信息采集模块包括倾角传感器、液位传感器、位移传感器以及加速度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，其特征在于：所述处理器与存储器双向电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测预警***，其特征在于：所述报警模块包括蜂鸣报警器和LED信号指示灯。
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