[发明专利]无线数据采集控制系统

摘要

本发明公开了一种无线数据采集控制系统，属于地质灾害监测技术领域。本发明的无线数据采集控制系统包括信息分析控制单元(1)、深部变形监测单元(2)、地表成像与测距灾害监测单元(3)、降雨量监测单元(4)、风速监测单元(5)、温度和湿度监测单元(6)、化学气体监测单元(7)、分布式传感器监测单元(8)、声呐监测单元(9)、GSM/GPRS天线发射单元(10)、灾害报警单元(11)。本发明与现有技术相比具有性能可靠、工作稳定、预防报警超前等特点。

主权项

一种无线数据采集控制系统，其特征在于，包括信息分析控制单元(1)、深部变形监测单元(2)、地表成像与测距灾害监测单元(3)、降雨量监测单元(4)、风速监测单元(5)、温度和湿度监测单元(6)、化学气体监测单元(7)、分布式传感器监测单元(8)、声呐监测单元(9)、GSM/GPRS天线发射单元(10)、灾害报警单元(11)；其中：所述信息分析控制单元(1)分别与所述深部变形监测单元(2)、所述地表成像与测距灾害监测单元(3)、所述降雨量监测单元(4)、所述风速监测单元(5)、所述温度和湿度监测单元(6)、所述化学气体监测单元(7)、所述分布式传感器监测单元(8)、所述声呐监测单元(9)、所述GSM/GPRS天线发射单元(10)、所述灾害报警单元(11)相连；所述信息分析控制单元(1)对所述深部变形监测单元(2)、所述地表成像与测距灾害监测单元(3)、所述降雨量监测单元(4)、所述风速监测单元(5)、所述温度和湿度监测单元(6)、所述化学气体监测单元(7)、所述分布式传感器监测单元(8)、所述声呐监测单元(9)监测到信息进行分析处理，信息分析控制单元(1)根据不同监测单元发送的报警信息，对地质灾害进行不同等级的预报；所述信息分析控制单元(1)根据分析处理结果对所述GSM/GPRS天线发射单元(10)、所述灾害报警单元(11)相连；所述深部变形监测单元(2)对监测区域早期地质破坏方式、深度、范围的进行监测；所述地表成像与测距灾害监测单元(3)对监测区域进行定时连续激光扫描、得到监测区域内的地表图像，对移动物体监测、完整性检查、位置和方位监测后，分析监测区域内物体不同时间段是否存在运动、以及运动趋势；通过激光测距仪对选定物体的距离变动进行精确测定，分析之后再进一步计算位移加速度是否变化；所述降雨量监测单元(4)对监测区域的降雨量进行监测；所述风速监测单元(5)对监测区域的风速进行监测；所述温度和湿度监测单元(6)对监测区域的温度和湿度进行监测，通过热电阻对监测区域的温度进行监测，通过陶瓷湿敏传感器对监测区域的土壤湿度进行监测；所述化学气体监测单元(7)对监测区域附近上空堆积的汞气或氡气达到异常浓度进行监测；所述分布式传感器监测单元(8)包括主控节点(801)和多个传感器节点(802)，所述主控节点(801)包括总控模块(8011)、振动触发模块(8012)、无线通讯接收模块(8013)、振动波形数据库(8014)、振动波形分析模块(8015)、振动横波形判断模块(8016)、振动纵波形判断模块(8017)、振动面波形判断模块(8018)、波幅及时间记录模块(8019)、主GPS定位模块(80110)、主电源模块(80111)；所述总控模块(8011)分别与所述振动触发模块(8012)、所述无线通讯接收模块(8013)、所述振动波形数据库(8014)、所述振动波形分析模块(8015)、所述振动横波形判断模块(8016)、所述振动纵波形判断模块(8017)、所述振动面波形判断模块(8018)、所述波幅及时间记录模块(8019)、所述主GPS定位模块(80110)、所述主电源模块(80111)相连；所述传感器节点(802)包括节点控制模块(8021)、无线通讯发射模块(8022)、MEMS三轴加速度传感模块(8023)、加速度传感放置状态模块(8024)、节点GPS定位模块(8025)、节点电源模块(8026)；所述节点控制模块(8021)分别与所述无线通讯发射模块(8022)、所述MEMS三轴加速度传感模块(8023)、所述加速度传感放置状态模块(8024)、所述节点GPS定位模块(8025)、所述节点电源模块(8026)相连；所述分布式传感器监测单元(8)用于监测不同位置的山体形变和地下振动信息，所述主控节点(801)接收每个所述传感器节点(802)采集和传送的不同位置的山体形变和地下振动信息、并进行融合处理以得到山体状态和滑坡预警信息，所述主控节点(801)与所述信息分析控制单元(1)相连；所述声呐监测单元(9)用于监测岩石断裂、移动所发出的断裂声波、滑移声波、以及连续性的大幅度横向振动；所述GSM/GPRS天线发射单元(10)保持与远方控制监测指挥中心的联系，向远方控制监测指挥中心传递检测参数、分析数据、以及扫描得到的监测区域；所述灾害报警单元(11)根据所述信息分析控制单元(1)的分析结果对不同等级的地质灾害进行报警。