[发明专利]基于NB-IOT的露天矿滑坡灾害远程监测系统

说明书

本发明提供一种基于NB‑IOT的露天矿滑坡灾害远程监测系统，包括振弦式传感器、测量电路、供电系统、通信系统、上位机监测系统，通过传感器采集应力数据，然后通过测量电路进行信号的处理，并通过通信系统上传到上位机监测系统，上位机监控系统对是否出现滑坡现象进行预警提示，所述通信系统采用NB‑IOT通信模块实现无线信号的传输，可以有效提高数据传输的速度，及时通过监控界面进行预警提示，起到及时监测的目的，供电系统中选用太阳能作为供电能源，可以有效避免偏远地区供电受限导致设备不能使用的问题。

技术领域

本发明涉及露天矿安全监测技术领域，具体涉及一种基于NB-IOT的露天矿滑坡灾害远程监测系统。

背景技术

斜坡上的岩体或土体，由于在岩体重力、水及振动力或其他因素的影响作用下，沿着滑动面所作的整体下滑运动，称之为是滑坡，滑坡灾害发生的结果是，倾倒或滑动产生的大量岩土堆积物，引起的交通中断、村镇埋没、江河堵塞、水库淤积、甚至酿成巨大的地质灾害。近些年来，我国经济快速发展，对煤炭资源的索取越来越多，而我国大部分煤矿进入深部开采区，高陡边坡问题威胁着开采的顺利进行，如何对边坡进行有效的监测，成为露天矿山安全生产面临的重要问题。

目前，现有技术中对于滑坡现象的预测设备性能比较单一，自动化不强，仅仅停留在传感器采集应力信息的阶段，但是采集的信息未能及时发送给管理人员，信息发送延迟，导致管理人员未能及时发出预警信息，面对突发灾害的瞬时爆发特点，如果信息传输的速度跟不上灾害发生的速度，即使能监测到滑坡现象将要发生，同样会导致巨大灾害的发生，为此，提高信息监测的有效性，提高信息传输的快速性是预测工作的重中之重。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于NB-IOT的露天矿滑坡灾害远程监测系统，通过安装在边坡底部的应力传感器监测边坡内部应力的变化，实现对滑坡的及时预警，所述远程监测系统，包括振弦式传感器、测量电路、供电系统、通信系统、上位机监测系统，振弦式传感器与测量电路电连接，测量电路与通信系统电连接，通信系统与上位机监测系统无线连接，供电系统与测量电路电连接；

所述振弦式传感器用于采集安装在露天矿上锚索的应力数据；

所述测量电路用于激发传感器，并将传感器采集的应力数据转换为数字量信号，提取数字量信号中的频率值，将频率值转化为应力值，然后传输给通信系统；

所述通信系统用于将接收到的应力值无线传输给上位机监测系统；

所述上位机监测系统用于实现人机信息交互，包括实时显示应力值、对露天矿是否出现滑坡现象进行预警提示、设置控制指令，所述控制指令包括传感器的采样时间间隔、供电系统的测量电压值、上位机监测系统所用服务器的IP地址；

所述供电系统用于对远程监测系统进行供电。

所述供电系统包括太阳能电池板、太阳能控制器、12V铅酸蓄电池，太阳能控制器分别与12铅酸蓄电池、太阳能电池板电连接，12V铅酸蓄电池与微处理器电连接，微处理器采集12V铅酸蓄电池的电压值，并通过上位机监测系统进行显示；

太阳能电池板用于收集太阳能，并将太阳能转换为电能，对12V铅酸蓄电池进行充电；

12V铅酸蓄电池用于存储太阳能控制器转换得到的电能；

太阳能控制器用于根据供电系统的预设电压值判断是否对12V铅酸蓄电池进行充电，以及是否对测量系统进行供电；当12V铅酸蓄电池的电压值小于太阳能控制器设定的预设电压值时，控制器通过太阳能电池板对12V铅酸蓄电池进行充电，当12V铅酸蓄电池的电压值大于等于预设电压值时，控制器12V铅酸蓄电池停止充电。