[发明专利]基于北斗通讯的铁路沿线滑坡实时监测系统

说明书

本发明旨在为无网络信号覆盖区的铁路沿线，提供了一种基于北斗通讯的无人值守的滑坡实时监测方案。该系统由监测网络、主站、监控平台、移动终端组成，其中主站和监测网络都配备了太阳能供电模块。各监测网络，基于LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)构建传感网络，用于监测滑坡体特征指标：雨量、振动、位移和地压；各主站通过LoRa接收来自监测网络的采集数据，并通过北斗卫星短报文通讯方式传输至监控平台；监控平台负责处理、存储数据和预/报警决策，并将处理后的数据传输至移动终端，将预/报警决策结果传输至相应主站，再经主站传输至对应监测网络，实现预/报警。

技术领域

本发明涉及一种基于北斗通讯的铁路沿线滑坡实时监测系统，属于物联网技术领域。

背景技术

铁路是中国国民经济的一条大动脉，是一种快捷又经济的交通与运输方式，确保铁路运行的安全尤为重要。

早在1980年，中国成昆铁路铁西车站即发生过一场堪称中国铁路史上最严重的滑坡灾害“铁西滑坡”。滑坡导致铁路被掩埋长达160米，中断行车40天，造成的经济损失仅工程治理费就达2300万元。然而，铁路线路上滑坡易发区域往往是无人居住区和无通讯网络覆盖区域，具有难发现、难判断和难预警等特点，导致滑坡发生后极难对其快速做出反应。而如今，铁路干线通车频率较高，一旦滑坡发生，极有可能造成重大损失，甚至危害乘客及铁路工作人员生命安全。因此，引入铁路沿线滑坡监测能极大增强铁路运行安全的保障。

发明内容

本发明提供了一种基于北斗通讯的铁路沿线滑坡实时监测系统，解决了无法实现对铁路沿线滑坡的实时预警/报警的技术问题，为保障铁路安全运营提供了有效的手段和方法。

为实现上述目的，本发明专利的技术方案为：

一种基于北斗通讯的铁路沿线滑坡实时监测系统，包括监测网络、主站、监控平台和移动终端，监测网络与主站一一对应，每个监测网络将一块区域的滑坡体特征指标通过主站传输至监控平台，监控平台再传输至移动终端。

优选地，所述监测网络由若干分站组成，负责监测滑坡体特征指标：雨量、振动、位移和地压，并通过LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)将采集到的滑坡体特征指标数据无线传输至主站。

优选地，其中分站由传感器模块、MCU(微控制单元)分站主控系统、LoRa、预警/报警器模块、电源管理模块及太阳能供电模块组成。

优选地，其中分站中传感器模块由振动传感器、拉绳式位移传感器、地压传感器以及雨量传感器组成，所述振动传感器、拉绳式位移传感器、地压传感器以及雨量传感器分别监测滑坡体振动特征指标、位移特征指标、地压特征指标以及雨量特征指标。

优选地，其中分站中MCU分站主控系统控制传感器模块监测滑坡体信息，控制LoRa的收、发特征指标数据以及控制LoRa的组网策略，并转发预/报警决策结果至预警/报警器模块。

上述的组网策略根据LoRa远距离可互相稳定通讯的功能，使监测网络中每个分站都可成为通讯节点，传输来自其他分站采集到的滑坡体特征指标数据或本身传感器模块采集到的特征指标数据，同时临近主站的分站还可与主站通讯，扩展了监测网络的监测范围和与主站的通讯距离，使主站可远离滑坡体，即使滑坡发生也不受影响。

优选地，其中分站中LoRa将分站监测到的滑坡体特征指标传输至主站，同时接收主站传来的预/报警决策结果。

优选地，其中分站中预警/报警器模块由广播、警灯、警笛、驱动模块、MCU报警主控系统及太阳能供电模块组成，由MCU报警主控系统接收来自MCU分站主控系统转发的预/报警决策结果，并根据结果控制广播、警灯和警笛进行声、光预/报警，所述太阳能供电模块中太阳能电池经稳压电路之后输出5V和12V电压分别给MCU报警主控系统和驱动模块供电，驱动模块又分别给广播、警灯和警笛供电。