[实用新型]一种基于物联网技术的山体滑坡监测预警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及山区滑坡地质灾害监测领域，具体涉及一种基于物联网技术的山体滑坡监测预警装置。

背景技术

随着经济的发展，人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体。伴随着降雨和地壳变化，秦岭山区成为滑坡等次生地质灾害高发频发区之一，每年都会造成重大的人员伤亡和经济财产损失，与此同时，在一定程度上也造成了水土流失，严重破坏了生态环境。加强滑坡灾害的监测与治理，能够在最快最短的时间发现并采取有效措施，已经成为滑坡抢险救援中最大程度减少损失的关键因素。

滑坡易发区通常是地形陡峭、环境恶劣，一般人们难以接近去监控滑坡活动的地区。国内外传统的滑坡监测方法和手段很多，例如大地测量法、宏观地质观测法、测斜法、沉降法等。这些监测方法受到环境(如天气、地形等)和技术的限制，无法实现数据的实时采集与传输。而近些年采用的较现代化监测方法，效果也不太理想。

ZigBee技术是物联网的一种具体实现形式。它作为一种新兴的无线通信技术，是一组无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方向的技术标准。ZigBee工作在20-250kbp的较低速率，满足监控的数据传输要求。因此，ZigBee技术可实现在无GPRS信号区与有信号区的传输连接。ZigBee技术响应速度较快，可以将灾害的预警时间提前。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，最多可组成65000个节点的大网。ZigBee网络可以实现自我组态与自我修复的功能，实现节点加入或离开网络、接收或抛弃其它节点以及路由查找和传送数据等功能，支持多种路由算法和多种网络拓扑结构。可见，根据ZigBee技术的特点，将其应用于山体滑坡监测系统中，可以实现自动化、实时化、网络化的远程数据传输。

同时随着滑坡的移动，传感器在使用过程中很容易发生偏移，一方面会导致监测地点的改变，另一方面会导致传感器无法找回情况的发生。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种基于物联网技术的山体滑坡监测预警装置，利用各种无线传感器实时采集信息，通过ZigBee网络将信息传输给控制器，并利用GPRS技术将采集数据传输给控制中心，不仅能够全面地、快速地感知监测区域的数据，且可实时定位每个传感器所在的位置，通过太阳能供电，节能环保，采用无线充电方式，减少了线路的铺设。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于物联网技术的山体滑坡监测预警装置，包括ZigBee无线传感器节点、GPRS传输网关和监控中心，ZigBee无线传感器节点包括传感器、GPS定位装置、处理器模块、ZigBee无线通信芯片和锂电池，每个传感器上均安装有GPS定位装置、处理器模块、ZigBee无线通信芯片和锂电池，还包括一太阳能电池，太阳能电池通过电磁感应式无线充电实现对锂电池的充电。

作为优选，所述GPS定位装置由依次相连的GPS芯片、RFID芯片和电子罗盘芯片构成。

作为优选，所述传感器包括但不限于

ECH2OEC-5型介电式土壤水分传感器，用于检测土壤体积含水量变化；

VWPK型振弦式孔隙水压力传感器，用于监测水荷载的压力值和埋设点的温度值；

HC-6500数字式雨量计，用于监测山区测试点的雨量；

MMA7260三轴加速度传感器模块，用于检测滑坡移动。

作为优选，所述GPRS传输网关内设有处理器、存储器，用于网络内的根节点与其他传感器节点进行正常的数据通信，周期性地收集监测数据；并将ZigBee无线传感器网络数据，通过GPRS模块被TCP/IP协议封装起来，实时地发送给监控中心。

本实用新型具有以下有益效果：

利用各种无线传感器实时采集信息，通过ZigBee网络将信息传输给控制器，并利用GPRS技术将采集数据传输给控制中心，不仅能够全面地、快速地感知监测区域的数据，且可实时定位每个传感器所在的位置，通过太阳能供电，节能环保，采用无线充电方式，减少了线路的铺设。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。