[实用新型]一种基于LoRa的泥石流监测传感装置

说明书

本实用新型公开了的一种基于LoRa的泥石流监测传感装置，装置与一数据监测中心通信连接，包括壳体以及装设在壳体内部的LoRa通信模块、超低功耗单片机、陀螺仪和电池以及与超低功耗单片机连接且装设在壳体外部用于监测地表土壤湿度数据的土壤湿度传感器；LoRa通信模块、陀螺仪和电池均连接超低功耗单片机；本实用新型通过电池为整个装置供电，通过陀螺仪监测地表土壤表层的运动角度数据和运动速度数据，并将运动角度数据和运动速度数据传输至超低功耗单片机，通过超低功耗单片机用于发送数据采集指令给陀螺仪和土壤湿度传感器，并对地表土壤湿度数据和运动角度数据和运动速度数据处理并传输至LoRa通信模块；最后由LoRa通信模块将监测数据传递至数据监测中心。

技术领域

本实用新型属于地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种基于LoRa的泥石流监测传感装置。

背景技术

泥石流大多发生在山区、沟谷深壑、地形险峻的地区。其形成的原因主要是暴雨、暴雪等自然灾害引发的山体滑坡，山体滑坡的同时还裹挟着大量泥沙、石块从而形成泥石流。泥石流具有的特点有流速快、流量大、破坏力强、破坏范围大等特点。泥石流经常会冲毁公路、铁路等交通设施，还会冲击乡村，造成巨大损失。

传统的传感器监测泥石的方法是在山区建立监测点，但是由于采用蜂窝网络（2g/3g/4g网络）通信，因此监测点需要另外铺设线路供电，才达到足够远的通信距离，而在山区里面另外给监测点铺设电线不仅施工比较困难，而且施工成本较高。因此，需要提供一种改进的泥石流监测传感器；而且，在泥石流多发的偏僻山区，通信信号的覆盖比较困难，无法实现对泥石流监测数据的及时传送，导致无法及时采取有效的应对措施的情况发生。

实用新型内容

针对上述现有技术中泥石流监测传感器的建设成本高、通讯信号覆盖难的问题，本实用新型于提出一种基于LoRa的泥石流监测传感装置，该装置的具体技术方案如下：

一种基于LoRa的泥石流监测传感装置，装置与一数据监测中心通信连接，所述装置包括壳体以及装设在壳体内部的LoRa通信模块、超低功耗单片机、陀螺仪和电池以及与所述超低功耗单片机连接且装设在所述壳体外部用于监测地表土壤湿度数据的土壤湿度传感器，并由所述土壤湿度传感器将所述地表土壤湿度数据传输至所述超低功耗单片机；所述LoRa通信模块、陀螺仪和电池均连接所述超低功耗单片机，其中，电池用于为整个装置供电，所述陀螺仪用于监测地表土壤表层的运动角度数据和运动速度数据，并将所述运动角度数据和运动速度数据传输至所述超低功耗单片机，所述超低功耗单片机用于发送数据采集指令给所述陀螺仪和土壤湿度传感器，并对所述地表土壤湿度数据和运动角度数据和运动速度数据处理并传输至所述LoRa通信模块；所述LoRa通信模块用于装置与数据监测中心之间的数据交互。

进一步的，所述超低功耗单片机内集成有IIC通信接口和ADC模块，所述IIC通信接口连接所述陀螺仪，用于读取所述运动角度和运动速度数据；所述ADC模块连接所述土壤湿度传感器，用于读取所述地表土壤湿度数据。

进一步的，所述LoRa通信模块的通讯范围为0~3Km。

进一步的，所述超低功耗单片机发送数据采集指令的周期为30min。

进一步的，所述土壤湿度传感器插入土壤5cm-10cm设置。

本实用新型的基于LoRa的泥石流监测传感装置，通过陀螺仪采集地表土壤地表层的运动角度数据和运动速度数据，并由土壤湿度传感器监测得到的地表土壤湿度数据；通过超低功耗单片机由IIC通信模块对运动角度数据、运动速度数据读取并分析处理，同时由ADC模块读取地表土壤湿度数据的读取和处理，结合运动角度数据、运动速度数据和地表土壤湿度数据对泥石流的发生进行判断，同时将采集得到的数据发送至数据监测中心保存；与现有技术相比，本实用新型具有良好的通讯覆盖范围，采用超低功耗单片机能够有效降低不必要的功耗，起到节能的效果；且本实用新型的整体结构简单，流动性强，相较于传统的传感器可以有效降低建设成本。

附图说明