CN202562465U - 工程结构变形无线自动监测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工程结构变形无线自动监测器，包括位移传感器、处理器、通信模块、电源模块；位移传感器采集现场裂缝位移信息，并输入到处理器进行处理分析，然后触发处理器进入工作状态并将监测到的数据通过通信模块上传给监测数据管理系统；本实用新型采用工程结构变形无线自动监测器通过位移传感器采集裂缝变化的信息，并定期将监测数据通过GPRS或短信发送到监测数据管理系统，实现了灾害点数据的信息化管理、快速查询和更新；使得地质灾害防治工作变被动为主动，做到灾情早发现，早处理；极大的提高了地质灾害监测管理工作效率，提高地质灾害防治与管理的能力和水平，切实保障人民群众生命财产安全，有效维护社会和谐稳定，整个装置能耗低，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地质灾害监测装置，特别涉及一种地质裂缝监测装置。
背景技术
地质灾害是指在自然因素或者人为因素的作用下所形成的、对人类生命财产及生存环境造成破坏的地质作用，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等。近年来，随着极端气候的肆虐和人类生产生活规模的不断扩大，世界各地区遭遇的地质灾害越加频繁。
现有技术提供的地质灾害监测系统是利用全球定位系统(global Positioning System，GPS)对地质灾害易发地区进行卫星遥感监测。具体地是利用合成孔径雷达干涉技术从卫星上获取高分辨率地面反射影像，通过对影像的分析判断检测点是否发生地质灾害，该监测系统结构复杂、成本高且实时性差；因此很难做到灾情早发现、早处理，使得地质灾害防治工作变得十分被动。
目前，传统的监测装置只是监测当裂缝出现较大变化异常状态，无法具体监测裂缝变化的动态过程，并且当出现较大变化异常状态时还需要维护人员前往监测节点进行实地实时勘测地质状况，这样不仅耗费人力，也无法实时对潜在隐患进行预警，效果并不理想。
因此急需一种能自动及时对监测节点的地质裂缝灾情变化信息进行监测的装置。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能自动及时对监测节点的地质裂缝灾情变化信息进行监测的装置。并及时将监测信息传送给管理系统。整个过程完全自动并实时进行，提高了监测效率以及准确性。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型提供的工程结构变形无线自动监测器，包括位移传感器、处理器、通信模块和电源模块；
所述位移传感器设置于滑坡区域待监测节点用于实时监控监测节点所在地的现场裂缝位移信息，所述位移传感器的拉杆一端固定于所述现场裂缝一侧，所述位移传感器的拉杆另一端固定于所述现场裂缝另一侧；
所述处理器用于处理位移传感器采集到的现场裂缝位移信息，当监测节点的灾害体裂缝状态出现异常时，则触发处理器进入工作状态并将监测到的数据通过通信模块上传给监测数据管理系统；
所述电源模块分别与通信模块、处理器连接。
进一步，所述位移传感器的拉杆根据现场裂缝变化值来触发处理器工作，并上传数据；所述处理器根据位移传感器获取的裂缝值是否大于预设阈值来触发报警器工作。
进一步，所述通信模块定期将监测数据通过GPRS或短信发送到监测数据管理系统。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用工程结构变形无线自动监测器通过位移传感器采集裂缝变化的信息，并定期将监测数据通过GPRS或短信发送到监测数据管理系统，实现了灾害点数据的信息化管理、快速查询和更新；根据分析处理结果实施预警短信的分级告警，使得地质灾害防治工作变被动为主动，做到灾情早发现，早处理；极大的提高了地质灾害监测管理工作效率，提高地质灾害防治与管理的能力和水平，切实保障人民群众生命财产安全，有效维护社会和谐稳定。
整个装置在没有接收到触发信号的状态处于低功耗待机状态，只有在预设时间内和接收到触发信号时，才启动监测装置，因此整个装置能耗低，成本低。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明实施例提供的工程结构变形无线自动监测器原理框图；
图2为本发明实施例提供的工程结构变形无线自动监测器示意图。
图中，1表示位移传感器、2表示处理器、3表示通信模块、4表示电源模块、5表示报警器。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
图1为，如图所示：本实用新型提供的工程结构变形无线自动监测器，包括位移传感器1、处理器2、通信模块3、电源模块4和用于定时报警的报警器5；
所述位移传感器1设置于滑坡区域待监测节点用于实时监控监测节点所在地的现场裂缝位移信息，所述位移传感器的拉杆一端固定于所述现场裂缝一侧，所述位移传感器的拉杆另一端固定于所述现场裂缝另一侧；
所述处理器2用于处理位移传感器1采集到的现场裂缝位移信息，当监测节点的灾害体裂缝状态出现异常时，则触发处理器进入工作状态并将监测到的数据通过通信模块上传给监测数据管理系统；
所述电源模块4分别与通信模块3、处理器2连接。
所述位移传感器的拉杆根据现场裂缝变化值来触发处理器工作，并上传数据；所述处理器根据位移传感器获取的裂缝值是否大于预设阈值来触发报警器工作。
所述通信模块定期将监测数据通过GPRS或短信发送到监测数据管理系统。
本发明提供的电源模块采用的是2500mah的锂电池。在安装完成后打开开关，处理器会启动并开始进行自检，然后上传一次基本信息，完毕后蜂鸣器长鸣一次提示开机正常，然后系统关闭通信模块，处理器进入低功耗待机状态，等待拉杆触发或者例行上报时间到达。每次数据上传时，会链接TCP/IP，如果连接不通会自动退避1分钟再进行连接，最多可重试3次，如果不通则转换到短信模式，发送数据短信。数据发送完成后，电源模块会关闭通信模块，使得处理器进入低功耗待机状态。处理器选用的是超低功耗处理器，低功耗待机状态加上外围电路的基本能耗，电流在1ma左右（3.7v供电电压）。设备留有充电口，可直接接入太阳能板持续供电，也可定期人工充电（2个月左右一次），人工充电时正面的充电指示灯会亮起，充满后系统会自动切断充电电源保护电池，该灯也会自动熄灭，提示完成充电。
所述通信模块定期将监测数据通过GPRS或短信发送到监测数据管理系统。
当工程结构变形无线自动监测器监测到异常变化信息时，在将数据发送出去后，打开蜂鸣器，进行现场报警，提醒居民注意安全。
即使没有监测到异常数据变化时，工程结构变形无线自动监测器也会在设定的时间（此时间有一预设值，服务器也可以通过短信或者TCP/IP修改此时间）到达时，启动设备自检，获取设备基本状态、电池剩余能量、设备温度等信息，然后打包上传，具体上传流程与上面介绍的一样。
工程结构变形无线自动监测器可以实现更加准确的裂缝数据采集，数据精度可以达到0.01mm。
工程结构变形无线自动监测器采用的是定期数据上传+自动（手动）调整上传间隔的模式，安装完成后，开机会自动上传一次当前数值与基本状态数据，此数值数据库会将其默认为初始位移值。开机完成后系统关闭通信模块，处理器进入低功耗待机状态。每一个小时，设备会唤醒一次处理器，处理器会给传感器供电，本实施例采用电阻式位移传感器，该传感器几乎不受温度影响、长期稳定性也很好，然后读取一次数值，将该数值与前一小时的读取数据比较，看位移的变化速度，如超过预设阈值则马上打开通向模块，上传当前位移值；如果位移值正常，每过一段时间设备会打开通向模块，例行上传当前数值到服务器。
数据传输到服务器后，服务器按照数据协议进行数据解包，获取信息含义，如是正常信息则直接导入数据库储存，等待网页程序调用，网页会每30秒读取一次数据库，然后刷新网页；如有报警或者预警数据，同样进行储存，但同时会调用短信收发程序将异常情况通过短信发送至预设的联系人手机上（从拉杆断开到联系人收到短信时间不超过2分钟，通常1分钟），网页发现报警或者预警信息后，同样会显示，并将该报警信息标红（预警标橙）作为警示。
基于B/S架构的发布平台可以采用地图模式或者列表模式显示当前存在的监测点。监测点界面可以显示该点基本信息和下属所有传感器：拉杆式裂缝监测器数据以列表形式显示；工程结构变形无线自动监测器以曲线形式显示数值变化；摄像头采用图像预览模式显示，可点击放大。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。
Claims (3)
1. 工程结构变形无线自动监测器，其特征在于：包括位移传感器、处理器、通信模块和电源模块；
所述位移传感器设置于滑坡区域待监测节点用于实时监控监测节点所在地的现场裂缝位移信息，所述位移传感器的拉杆一端固定于所述现场裂缝一侧，所述位移传感器的拉杆另一端固定于所述现场裂缝另一侧；
所述处理器用于处理位移传感器采集到的现场裂缝位移信息，当监测节点的灾害体裂缝状态出现异常时，则触发处理器进入工作状态并将监测到的数据通过通信模块上传给监测数据管理系统；
所述电源模块分别与通信模块、处理器连接。
2. 根据权利要求1所述的工程结构变形无线自动监测器，其特征在于：所述位移传感器的拉杆根据现场裂缝变化值来触发处理器工作，并上传数据；所述处理器根据位移传感器获取的裂缝值是否大于预设阈值来触发报警器工作。
3. 根据权利要求2所述的工程结构变形无线自动监测器，其特征在于：所述通信模块定期将监测数据通过GPRS或短信发送到监测数据管理系统。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108731622A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-02 | 深圳市北斗云信息技术有限公司 | 一种群测群防裂缝检测装置 |
| CN108955508A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-07 | 深圳市北斗云信息技术有限公司 | 滑坡伸缩仪 |
| CN109269457A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-25 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | 一种便携式裂缝宽度长期监测、预警系统 |
| CN109686053A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-26 | 航天信息股份有限公司 | 一种实时监测山体滑坡的方法和系统 |
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