[实用新型]一种NB-IoT物联网边坡监测系统

说明书

本实用新型公开了一种NB‑IoT物联网边坡监测系统，包括测量端、云端以及接收端三部分组成。针对传感器分布广且数量较多的问题，先利用数据测量群采集小范围内的边坡数据，通过无线数传电台将数据传输至NB‑LoT模组，NB‑LoT模组再将一个数据测量群所测得的数据打包发送到物联网云平台。减少接入物联网云平台的节点数目，降低数据传输的成本。用户可以通过电脑或者手机等移动终端设备在物联网云平台获取边坡的实时监测数据。数据测量群中传感器数据采集和NB‑LoT模组中数据的发送都由单片机系统控制。此系统解决了传统检测系统需要人工巡查、功能单一，拓展性差和数据利用率低下等问题。

技术领域

本实用新型属于公路、岩土工程领域的边坡自动监测领域，涉及一种NB-IoT物联网边坡监测系统。

背景技术

我国地质条件复杂，发生边坡滑坡事故将给国家和人民的经济带来了非常大的损失和严重的人员伤亡。因此，对边坡状态进行检测和预警具有重要的经济价值和社会意义，便于及时处理危险因素保障边坡安全。

目前，传统的边坡检测系统多采用有线传输的方式上传检测数据或者由工程师对传感器采集的数据进行人工采集。有线网络传输的方式受到传输距离的限制，在实际工程中，工作环境恶劣，有线传输容易受到外部环境干扰。也有部分边坡检测系统使用GSM传输网络传输数据，省去了有线传输的各种弊端而且传输距离大幅增加。但是GSM网络传输速度慢，难以满足大数据传输要求，数据接收设备单一，数据利用率低下。

NB-LoT具备如下特点：覆盖范围广，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络覆盖面积扩大100倍；具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接；低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；低廉的模块成本，NB-IoT终端模块价格低于GSM模块。基于NB-LoT的种种优点，设计的物联网边坡监测系统相比于现有边坡检测系统在覆盖范围、节点数目、功耗和成本等方面具有更强优势。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种NB-IoT物联网边坡监测系统，解决边坡工程多参数自动采集、无线传输的要求。

一种NB-IoT物联网边坡监测系统，其特征在于：包括发射端、云端和接收端；发射端由数个数据测量群构成；接收端由电脑、手机等联网设备构成。

所述的数据测量群由数个测量节点和NB-IoT模组构成，测量节点与NB-IoT模组通过无线数传方式传输数据。测量节点与NB-IoT模组的距离不超过4KM。测量节点由传感器、控制模块和无线数传电台构成。传感器包括压力传感器、位移传感器、轴力传感器和加速度传感器。

所述的NB-IoT模组由无线数传电台、控制模块和NB-IoT模块构成。控制模块核心芯片采用STM32F429高性能单片机。所述的无线数传电台核心芯片采用SX1278通信芯片。

测量节点分布安置在边坡现场，测量边坡的各项数据，同一个数据测量群内的所有测量节点将测量的数据通过无线数传的方式发送至NB-IoT模组，NB-IoT模组将所有数据进行打包、编码等处理后通过NB-IoT模块发送至物联网云平台。通过此方式可以减少接入物联网平台的节点数目，降低数据传输成本，合理利用NB-IoT传输数据量大的特点。在接收端，可以利用手机、电脑或者其他可以接入互联网的终端设备，相对于传统无线监测系统具有查看方式多样化、便捷化的优势。

利用云端存储的所有边坡状态数据，可以对边坡状态进行分析和预警，在即将发生边坡事故前进行报警，减少人员伤亡和经济财产损失。可利用云端的数据开发各种具有针对性的服务软件。基于物联网云平台，接收端查看边坡状态数据的方式也更加多样化，可以使用手机、电脑或者其他可以接入互联网的终端设备。查看边坡数据更加方便，边坡状态的检测也更加具有实时性。

附图说明

图1是一种NB-IoT物联网边坡监测系统示意图。