[发明专利]嵌入式地质灾害视频监控预警系统及方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种地质灾害的监控和预警，特别是嵌入式地质灾害视频监控预警系统及方法。

二、背景技术

环境灾害与地质灾害每年造成国家与人民的生命与财产的巨大损失。对环境灾害与地质灾害的预测与报警十分重要。近年来对环境灾害和地质灾害的预报预警工作取得了长足的进步。

中国专利CN201110062816.3《自然灾害监测预警方法与系统》公开了一种自然灾害监测预警方法与系统，信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据,并通过信息传输设备将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统。中国专利CN201110224128.2《地质灾害监测预警系统和监测预警方法”》，地质灾害监测预警系统包括分布在被监测区域的若干GNSS监测站,对可能由地表位移引起的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降和地裂缝等地质灾害进行实时的地表位移监测,并结合远程视频监控,对监测信息进行数据处理,对预警信息进行自动发布,由此对可能引发的地质灾害实现自动、实时预报预警的目的。中国专利CN201010297945.6《基于雨强、斜坡土壤含水量和形变量的地质灾害预测系统》包括用于监测地质灾害点的雨量雨强的自动雨量计、用于监测地质灾害点土壤中水分的土壤水分传感器、用于检测地质灾害点的地表和内部形变的全方位倾斜传感器、用于评估地质灾害发生规模的全方位视觉传感器、用于无线传输视频以及监测数据的嵌入式系统和用于进行地质灾害预测预报的监控中心计算机,监控中心计算机包括通信模块、数据接收模块、基于雨量雨强的地质灾害预测模块、基于斜坡位移-时间曲线进行地质灾害预测模块、基于土壤含水量与雨量雨强的地质灾害预测模块和基于土壤含水量与斜坡变形量的地质灾害预测模块。上述几种发明都用到了视频地质灾害的监控技术，但是还存在不足：1、都是在可见光下的监测，不适用于夜间监测，2、能耗较高，需要较大的电源，3、通信带宽要求较宽，必须依靠成熟的通信网络。然而地质灾害监测地点往往处于偏远山区，没法供电，也没有成熟的通信系统。灾害发生时间往往在夜间，由于监测设备不能在夜间使用，灾害将造成很大的人员、物质损失。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种主要用于山区的地质灾害监测系统，该系统采用风光互补供电方式，节能策略，应用中继通信方式，具有主动、被动红外夜视能力的视频灾害监测与灾害分析系统，不受白天黑夜限制，节省能源，可在通信不发达的偏僻山村使用的地质灾害监控预警系统和方法。

本发明的目的是这样达到的：系统由嵌入式前端视频监控装置、无线中继装置、无线入网装置三部分构成，嵌入式前端视频监控装置安装在监控现场，用于采集视频信号；无线中继装置用于将嵌入式前端视频监控装置采集的视频信号传输到无线入网装置；无线入网装置安装在可以上网的城镇；嵌入式前端视频监控装置采集的视频信号通过无线中继装置的中继传输到无线入网装置，再由无线传输装置传输到互联网；无线中继装置安装在山顶，用于对嵌入式前端视频监控装置和无线入网装置之间的数据传输中继。

嵌入式前端视频监控装置中含有前端控制器，前端控制器用于采集雨量传感器、水位压力传感器、基座拾音器、顶部拾音器的数据，分析计算这些传感器数据，初步判断灾害状况，根据灾害状况控制嵌入式前端视频监控装置运行状态，并控制前端视频监控装置的数据与无线中继装置之间的数据通信。

前端控制器由ARM控制电路，供电控制电路和4路模数转换电路组成，4路模数转换电路分别连接基座拾音器、顶部拾音器、雨量传感器和水位压力传感器，并将接基座拾音器、顶部拾音器、雨量传感器和水位压力传感器输出的模拟信号转为数字信号送给ARM控制电路；ARM控制电路通过通用输入接口与4个模数转换电路的数据接口、供电控制电路、红外闪光灯连接；ARM控制电路通过网线与无线网桥连接，无线网桥用于嵌入式前端视频监控装置与无线中继装置之间的数据通信；ARM控制电路通过并行通信接口与监控摄像机连接；供电控制电路与ARM控制电路、红外闪光灯、监控摄像机连接；供电控制电路是带有继电器的控制电路，供电控制电路受ARM控制电路的控制，并在ARM控制电路的控制下打开或关闭监控摄像机和红外闪光灯的电源。