[实用新型]一种市区隐患点光伏供电式位移监测数据传输装置

说明书

本实用新型公开一种市区隐患点光伏供电式位移监测数据传输装置,它包括由NB‑IOT的无线传输芯片、GNSS形变监测装置、MCU,太阳能板、NB‑IOT模块芯片和WiFi模块芯片，信号采用NB‑IOT和WiFi两种通信方式相互切换，其特征在于，MCU采用的STM32包含有数据接收模块，数据存储模块，数据处理模块，数据发送模块；数据传输分为两部分，第一部分为GNSS形变监测装置将采集到的数据通过串口传给STM32；第二部分为STM32将处理过的数据通过串口传入NB‑IOT模块芯片和/或WiFi模块芯片。本实用新型可以实时监测市内重大隐患点的变形和位移，实现定时采集数据以及自动采集数据的功能。

技术领域

本实用新型属于形变监测技术领域，涉及一种市区隐患点光伏供电式位移监测数据传输装置，特别是一种基于NB-IOT和WiFi的GNSS市区隐患点光伏供电式位移监测数据传输装置。其核心是将GNSS形变监测装置的数据传到STM32中分析处理，然后经过NB-IOT模块（或WiFi模块芯片）将数据传至云平台，整体体现装置低功耗的特性。

背景技术

建筑位移监测是基础设施建设中重要的一个环节，通过位移监测，一方面可以监视建筑物的形变情况，以便一旦发现异常形变可以及时进行分析、研究、采取措施、加以处理，防止事故的发生，确保施工和建筑物的安全。另一方面，通过对建筑物的形变进行分析研究;还可以监验设计和施工是否合理、反馈施工的质量，并为今后的修改和制订设计方法、规范以及施工方案等提供依据，从而减少工程灾害、提高抗灾能力。

GNSS形变监测系统应用于地质滑坡灾害监测，地表塌陷区沉降监测等该装置能够提供形变整体的形变状态，适合于不同的监测精度要求，不同的监测环境。还具有如下优点：测站间无需保持通视、可同时测定点的三维位移、易于实现全系统的自动化、可以获得mm级精度。如CN201710079623.6 《一种基于GNSS的实时变形监测系统》，包括数据监控、检校、存储、分发处理中心，变形监测数据处理模块，实时动态滤波厘米级形变预警模块，近实时双向滤波/整体平差亚厘米级形变预警模块，精密后处理+时间序列分析毫米级形变分析与预测模块。实现实时、近实时、后处理，精度逐级提升的形变预警与预测，提出多种基线滤波与平差方法的融合方案，从而精度逐级提升，进行厘米级形变量的实时预警，以及毫米级位移的延时更新与形变趋势预测。

窄带物联网（NB-IOT）是IOT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接；它支持待机时间长，对网络连接要求较高设备的高效连接；NB-IOT设备电池寿命可以提高至少十年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。它具有低功耗，低成本，高覆盖，强链接等特点。与LoRa相比，NB-IoT无需重新建网，射频和天线基本上都是复用的，所有在工程实际中有很好的应用前景。如CN201911045465.8 《一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法及其系统》，系统包括作为系统主控的NB-IoT模块以及与其相连的GNSS模块、Zigbee模块、监控终端和安装于室内的锚节点，监控终端通过网络云端与NB-IoT模块连接，GNSS模块、Zigbee模块通过UART、SPI或IIC的方式与NB-IOT模块连接。采用在室内安装锚节点来对定位产品进行室内定位，室外采用GNSS进行定位，以Zigbee锚节点的信号强度作为室内外定位方式的转换开关，将GNSS定位系统和NB-IOT融合在一起，解决了现有技术中室内定位不准确的问题，并且NB-IOT通信较GSM而言频带更窄，功耗更低，产品待机时间长。

超低功耗产品如STM32L0,STM32L1,STM32L4等皆可用于工程实际。STM32中包括定时器、模数转换器和数模转换器等。它能够更好地处理和分析数据并能定时采集。此外它还具有高性能，实时性强，带有唤醒功能的低功耗模式，外部接口丰富，便于低电压操作等优点，还易于开发。

综上，如何在 GNSS形变监测系统的基础上，系统集成NB-IOT模块、WiFi和以STM32为核心的数据处理模块技术，形成一种基于NB-IOT的GNSS市区隐患点光伏供电式位移监测数据传输装置，将是一项技术进步。

实用新型内容