膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站，每個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站均包括膨脹土邊坡數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊，還包括數(shù)據(jù)監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機、GPRS無線通訊模塊和太陽能供電模塊，多個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站的數(shù)據(jù)輸出端與所述GPRS無線通訊模塊的輸入端連接，GPRS無線通訊模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)監(jiān)控主機的輸入端連接，數(shù)據(jù)監(jiān)控主機的輸出端通過互聯(lián)網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機的輸入端連接，數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機接入互聯(lián)網(wǎng)。本實用新型采集勞動強度低、采集周期可根據(jù)電腦時間自行設(shè)定，縮短了采集周期，節(jié)省了大量的時間、人力和物力。
【專利說明】膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是涉及一種膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上膨脹土分布面積最廣的國家之一，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有膨脹土發(fā)育的地區(qū)達20余個省、市、自治區(qū),遍及西南、西北、東北、長江與黃河中下游及東南沿海地區(qū)。其中主要有:云南、貴州、四川、湖北、安徽、廣東、廣西、陜西、山西、河南、山東和河北等省區(qū)。多年來，在膨脹土邊坡監(jiān)測信息采集方面，存在監(jiān)測手段落后，數(shù)據(jù)不準，采集勞動強度大，實時性差，采集周期長，不能自動化采集與監(jiān)測等諸多弊端。往往由于膨脹土變形等墑情信息數(shù)據(jù)沒有及時和準確的反饋，沒有及時處理，土邊坡斷層、滑坡，導(dǎo)致人員傷亡。
[0003]傳統(tǒng)的膨脹土邊坡自動化監(jiān)測裝置，僅僅用于現(xiàn)場采集膨脹土邊坡的數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)供現(xiàn)場人員參考，存在監(jiān)測手段落后，數(shù)據(jù)不準，采集勞動強度大，實時性差，采集周期長，不能自動化采集與監(jiān)測并、遠程無法觀察現(xiàn)場膨脹土邊坡信息要素的缺點。而且膨脹土邊坡自動化監(jiān)測裝置耗電量大、能源供給不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是為了克服上述不足，而提供一種監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其目標是通過計算機與GPRS遠程通訊實現(xiàn)強膨脹土(巖)的各種要素的遠程實時在線數(shù)據(jù)采集與分析處理，方便日常操作與維護，并為研究分析者提供便捷、可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)的膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型設(shè)計的膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站，每個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站均包括膨脹土邊坡數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊，所述膨脹土邊坡數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)顯示模塊的輸入端，還包括數(shù)據(jù)監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機、GPRS無線通訊模塊和太陽能供電模塊，所述多個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站的數(shù)據(jù)輸出端與所述GPRS無線通訊模塊的輸入端連接，所述GPRS無線通訊模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)監(jiān)控主機的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控主機的輸出端通過互聯(lián)網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機接入互聯(lián)網(wǎng)。
[0006]進一步地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器組件，所述傳感器組件的輸出端連接有A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸出端連接有AVR單片機，所述AVR單片機輸出端連接有控制面板。
[0007]更進一步地，所述傳感器組件包括位移傳感器、水分傳感器、水勢傳感器、土溫傳感器、氣溫傳感器、降雨量傳感器。
[0008]更進一步地，所述太陽能供電模塊包括太陽能板、蓄電池和太陽能控制器和接線盒，所述太陽能板將太陽光信號轉(zhuǎn)換成為電信號，所述太陽能板與蓄電池連接，用于儲存太陽能板轉(zhuǎn)換的電量，所述太陽能控制器輸出端分別與太陽能板、蓄電池、接線盒連接。
[0009]本實用新型可以監(jiān)測多個斷面的原因量如溫度、降雨、膨脹土含水量等信息，以及效應(yīng)量如邊坡位移等實時信息。每個斷面按照現(xiàn)場監(jiān)測的要求可設(shè)置多個監(jiān)測點。該系統(tǒng)用于在無人值守的情況下，多要素數(shù)據(jù)信息通過GPRS模塊進行傳輸，實現(xiàn)監(jiān)測軟件遠程對實時傳回的要素數(shù)據(jù)信息進行存儲、匯總、分析、查詢等，進一步體現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和實時性，并方便用戶日常操作與維護，為研究分析者提供便捷、可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)，解決了以往監(jiān)測方式落后，實時性差，采集周期長，不能自動采集與監(jiān)測等諸多弊端問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0010]1、可同時監(jiān)測土(巖)如位移、水分、水勢、土溫、氣溫、降雨量多要素，并采用GPRS無線通訊模塊傳輸數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、連續(xù)性、可靠性、準確性，傳輸距離大大提聞。
[0011]2、實現(xiàn)了在無人值守的情況下，數(shù)據(jù)自動采集并傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機進行顯示、存儲、分析、統(tǒng)計、查看歷史數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)監(jiān)控主機多要素信息。
[0012]3、可以根據(jù)現(xiàn)場采集的需要設(shè)置多個監(jiān)測點，采集勞動強度低、采集周期可根據(jù)電腦時間自行設(shè)定，縮短了采集周期，節(jié)省了大量的時間、人力和物力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本實用新型現(xiàn)場布設(shè)的膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:1_膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站(1.1-數(shù)據(jù)采集模塊、1.2-數(shù)據(jù)處理模塊、1.3數(shù)據(jù)顯示模塊);2_數(shù)據(jù)監(jiān)控主機；3_數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機；4-GPRS無線通訊模塊；5_太陽能供電模塊；6_互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布中心。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述:
[0017]如圖1所示，膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括兩個或以上膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站1，膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站I可以根據(jù)現(xiàn)場的監(jiān)測需要設(shè)置若干個，每個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站I均包括數(shù)據(jù)采集模塊1.1、數(shù)據(jù)處理模塊1.2、數(shù)據(jù)顯示模塊1.3，膨脹土邊坡數(shù)據(jù)采集模塊1.2的輸出端連接數(shù)據(jù)處理模塊1.2的輸入端，數(shù)據(jù)處理模塊1.2的輸出端連接數(shù)據(jù)顯示模塊1.3的輸入端，還包括數(shù)據(jù)監(jiān)控主機2、數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機3、GPRS無線通訊模塊4和太陽能供電模塊5，多個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站I的數(shù)據(jù)輸出端與GPRS無線通訊模塊4的輸入端連接，GPRS無線通訊模塊4的輸出端與數(shù)據(jù)監(jiān)控主機2的輸入端連接，數(shù)據(jù)監(jiān)控主機2的輸出端與數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機3的輸入端連接，數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機3接入互聯(lián)網(wǎng)。
[0018]膨脹土邊坡數(shù)據(jù)采集模塊1.1數(shù)據(jù)采集模塊1.1用于將采集到的模擬信號、數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，在采集儀面板上顯示，通過接收數(shù)據(jù)監(jiān)控主機2發(fā)下來的命令，將采集的數(shù)據(jù)值發(fā)送到GPRS無線通訊模塊4中去。
[0019]數(shù)據(jù)采集模塊1.1包括傳感器組件，傳感器組件的輸出端連接有A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換芯片用于將采集到的模擬信號、數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為單片機可識別的數(shù)字量，A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸出端連接有AVR單片機，AVR單片機，用于接收數(shù)字量、計算、控制、命令發(fā)送;AVR單片機輸出端連接有控制面板，控制面板包括液晶顯示屏、功能按鈕，用于顯示當前時間、要素數(shù)據(jù)信息以及用戶操作及設(shè)置。數(shù)據(jù)采集模塊1.1中還設(shè)置有實時時鐘、紐扣電池，數(shù)據(jù)采集儀設(shè)備斷電后，作為備用電源給數(shù)據(jù)采集儀時鐘芯片供電
[0020]傳感器組件包括位移傳感器、水分傳感器、水勢傳感器、土溫傳感器、氣溫傳感器、降雨量傳感器，還可根據(jù)需要集成其他要求的傳感器，按照實際的需要可把傳感器埋入指定的地點進行監(jiān)測，并將采集到的模擬信號、數(shù)字信號發(fā)送到數(shù)據(jù)采集設(shè)備中，數(shù)據(jù)監(jiān)控主機2分析、計算和儲存。
[0021]GPRS無線通訊模塊4包括GPRS模塊、GPRS天線、電源連接線、通訊線。太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能板、蓄電池和太陽能控制器及相應(yīng)的接線盒；太陽能板，將太陽光信號轉(zhuǎn)換成為電信號，高效環(huán)保，給蓄電池供電；蓄電池，用于儲存太陽能板轉(zhuǎn)換的電量，閥控式密封鉛酸蓄電池，高性能、長壽命；太陽能控制器及相應(yīng)接線盒，用于控制太陽能板和蓄電池的充放電的情況，保證太陽能板和蓄電池正常工作。
[0022]數(shù)據(jù)監(jiān)控主機2為現(xiàn)有的監(jiān)控機，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集顯示、存儲、分析、統(tǒng)計、及數(shù)據(jù)導(dǎo)出，數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機3為現(xiàn)有的數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機監(jiān)控機，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)監(jiān)控主機的功能，數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機3接入互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布功能，數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機3把接收到的數(shù)據(jù)傳到互聯(lián)網(wǎng)上，在局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)中可通過電腦和相應(yīng)的智能手機查詢監(jiān)測點的實時及歷史數(shù)據(jù)，方便快捷。
[0023]其它未詳細說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站，每個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站均包括膨脹土邊坡數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊，所述膨脹土邊坡數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)顯示模塊的輸入端，其特征在于: 還包括數(shù)據(jù)監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機、GPRS無線通訊模塊和太陽能供電模塊，所述多個膨脹土邊坡綜合監(jiān)測站的數(shù)據(jù)輸出端與所述GPRS無線通訊模塊的輸入端連接，所述GPRS無線通訊模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)監(jiān)控主機的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控主機的輸出端通過互聯(lián)網(wǎng)與所述數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶機接入互聯(lián)網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器組件，所述傳感器組件的輸出端連接有A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸出端連接有AVR單片機，所述AVR單片機輸出端連接有控制面板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器組件包括位移傳感器、水分傳感器、水勢傳感器、土溫傳感器、氣溫傳感器、降雨量傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹土邊坡自動化綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能供電模塊包括太陽能板、蓄電池和太陽能控制器和接線盒，所述太陽能板將太陽光信號轉(zhuǎn)換成為電信號，所述太陽能板與蓄電池連接，用于儲存太陽能板轉(zhuǎn)換的電量，所述太陽能控制器輸出端分別與太陽能板、蓄電池、接線盒連接。
【文檔編號】G08C17/02GK203502052SQ201320602915
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】劉祖強, 齊文新, 田雪冬, 但姍, 呂笑, 何廷貴, 龔文慈, 張占彪 申請人:長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責任公司, 長江巖土工程總公司（武漢）