無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，屬于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型的無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括信息分析控制單元(1)、深部變形監(jiān)測(cè)單元(2)、地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元(3)、降雨量監(jiān)測(cè)單元(4)、風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元(5)、溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元(6)、化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元(7)、分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元(8)、聲吶監(jiān)測(cè)單元(9)、GSM/GPRS天線發(fā)射單元(10)、災(zāi)害報(bào)警單元(11)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有性能可靠、工作穩(wěn)定、預(yù)防報(bào)警超前等特點(diǎn)。
【專利說明】無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，屬于一種通過無(wú)線數(shù)據(jù)采集控 制系統(tǒng)對(duì)地震、山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)預(yù)警的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 地震、山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)危害極大。近些年來隨 著水電站、水庫(kù)、公路、鐵路工程等基礎(chǔ)設(shè)施工程不斷增加，滑坡、決堤、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害頻 發(fā)，嚴(yán)重影響這些基礎(chǔ)設(shè)施的使用安全和壽命、并對(duì)工程周圍的人民生命安全造成了非常 不利的負(fù)面影響。目前我國(guó)每年發(fā)生地震、山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害數(shù)萬(wàn)起，如何對(duì)這 些地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警以切實(shí)保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，是我國(guó)當(dāng)前面臨的一個(gè)重要課 題。
[0003] 目前對(duì)地震、山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警通常都是政府行為，需 要?jiǎng)訂T大量的人力、物力、財(cái)力，而且監(jiān)測(cè)效果通常也不太理想?，F(xiàn)有的地震、山體滑坡、泥 石流等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警方法都需要通過觀察或者探測(cè)地址結(jié)構(gòu)的變化來預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi) 害的發(fā)生，但是由于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生存在極大的偶然性，這些方法和裝置只能給出地質(zhì)災(zāi) 害發(fā)生的可能性，無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了有效地解決以上技術(shù)問題，給出了一種無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的一種無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，包括信息分析控制單元、深部 變形監(jiān)測(cè)單元、地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元、降雨量監(jiān)測(cè)單元、風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元、溫度和濕 度監(jiān)測(cè)單元、化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元、分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元、聲吶監(jiān)測(cè)單元、GSM/GPRS天線發(fā) 射單元、災(zāi)害報(bào)警單元；其中：
[0006] 所述信息分析控制單元分別與所述深部變形監(jiān)測(cè)單元、所述地表成像與測(cè)距災(zāi)害 監(jiān)測(cè)單元、所述降雨量監(jiān)測(cè)單元、所述風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元、所述溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元、所述化學(xué) 氣體監(jiān)測(cè)單元、所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元、所述聲吶監(jiān)測(cè)單元、所述GSM/GPRS天線發(fā)射 單元、所述災(zāi)害報(bào)警單元相連；所述信息分析控制單元對(duì)所述深部變形監(jiān)測(cè)單元、所述地表 成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元、所述降雨量監(jiān)測(cè)單元、所述風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元、所述溫度和濕度監(jiān)測(cè) 單元、所述化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元、所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元、所述聲吶監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到信息 進(jìn)行分析處理，所述信息分析控制單元根據(jù)分析處理結(jié)果對(duì)所述GSM/GPRS天線發(fā)射單元、 所述災(zāi)害報(bào)警單元相連；
[0007] 所述深部變形監(jiān)測(cè)單元對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域早期地質(zhì)破壞方式、深度、范圍的進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0008] 所述地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行定時(shí)連續(xù)激光掃描、得到監(jiān)測(cè) 區(qū)域內(nèi)的地表圖像，對(duì)移動(dòng)物體監(jiān)測(cè)、完整性檢查、位置和方位監(jiān)測(cè)后，分析監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)物 體不同時(shí)間段是否存在運(yùn)動(dòng)、以及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；通過激光測(cè)距儀對(duì)選定物體的距離變動(dòng)進(jìn)行 精確測(cè)定，分析之后再進(jìn)一步計(jì)算位移加速度是否變化；
[0009] 所述降雨量監(jiān)測(cè)單元對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的降雨量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0010] 所述風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0011] 所述溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過熱電阻對(duì)監(jiān)測(cè) 區(qū)域的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過陶瓷濕敏傳感器對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的土壤濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0012] 所述化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域附近上空堆積的汞氣或氡氣達(dá)到異常濃度進(jìn) 行監(jiān)測(cè)；
[0013] 所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元包括主控節(jié)點(diǎn)和多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，所述主控節(jié)點(diǎn)包括 總控模塊、振動(dòng)觸發(fā)模塊、無(wú)線通訊接收模塊、振動(dòng)波形數(shù)據(jù)庫(kù)、振動(dòng)波形分析模塊、振動(dòng)橫 波形判斷模塊、振動(dòng)縱波形判斷模塊、振動(dòng)面波形判斷模塊、波幅及時(shí)間記錄模塊、主GPS 定位模塊、主電源模塊；所述總控模塊分別與所述振動(dòng)觸發(fā)模塊、所述無(wú)線通訊接收模塊、 所述振動(dòng)波形數(shù)據(jù)庫(kù)、所述振動(dòng)波形分析模塊、所述振動(dòng)橫波形判斷模塊、所述振動(dòng)縱波形 判斷模塊、所述振動(dòng)面波形判斷模塊、所述波幅及時(shí)間記錄模塊、所述主GPS定位模塊、所 述主電源模塊相連；
[0014] 所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)控制模塊、無(wú)線通訊發(fā)射模塊、MEMS三軸加速度傳感模 塊、加速度傳感放置狀態(tài)模塊、節(jié)點(diǎn)GPS定位模塊、節(jié)點(diǎn)電源模塊；所述節(jié)點(diǎn)控制模塊分別 與所述無(wú)線通訊發(fā)射模塊、所述MEMS三軸加速度傳感模塊、所述加速度傳感放置狀態(tài)模 塊、所述節(jié)點(diǎn)GPS定位模塊、所述節(jié)點(diǎn)電源模塊相連；
[0015] 所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)不同位置的山體形變和地下振動(dòng)信息，所述 主控節(jié)點(diǎn)接收每個(gè)所述傳感器節(jié)點(diǎn)采集和傳送的不同位置的山體形變和地下振動(dòng)信息、并 進(jìn)行融合處理以得到山體狀態(tài)和滑坡預(yù)警信息，所述主控節(jié)點(diǎn)與所述信息分析控制單元相 連；
[0016] 所述聲吶監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)巖石斷裂、移動(dòng)所發(fā)出的斷裂聲波、滑移聲波、以及連 續(xù)性的大幅度橫向振動(dòng)；
[0017] 所述GSM/GPRS天線發(fā)射單元保持與遠(yuǎn)方控制監(jiān)測(cè)指揮中心的聯(lián)系，向遠(yuǎn)方控制 監(jiān)測(cè)指揮中心傳遞檢測(cè)參數(shù)、分析數(shù)據(jù)、以及掃描得到的監(jiān)測(cè)區(qū)域；
[0018] 所述災(zāi)害報(bào)警單元根據(jù)所述信息分析控制單元的分析結(jié)果對(duì)不同等級(jí)的地質(zhì)災(zāi) 害進(jìn)行報(bào)警。
[0019] 根據(jù)以上所述的無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，優(yōu)選，所述傳感器節(jié)點(diǎn)為1-10個(gè)。
[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有性能可靠、工作穩(wěn)定、預(yù)防報(bào)警超前等特點(diǎn)。本發(fā)明無(wú) 線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)可以對(duì)地震、山體滑坡、泥石流等形成的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全天候、無(wú)人化 實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)視，控制系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到的信息確定地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警級(jí)別，并通 過無(wú)線通訊方式進(jìn)行遠(yuǎn)程信息傳輸報(bào)警。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 附圖1是本發(fā)明無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 附圖2是本發(fā)明無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)中分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元的主控節(jié)點(diǎn)和 多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 圖1是本發(fā)明無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的一種無(wú)線數(shù)據(jù)采集 控制系統(tǒng)包括信息分析控制單元1、深部變形監(jiān)測(cè)單元2、地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元3、 降雨量監(jiān)測(cè)單元4、風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元5、溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元6、化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元7、分布式傳 感器監(jiān)測(cè)單元8、聲吶監(jiān)測(cè)單元9、GSM/GPRS天線發(fā)射單元10、災(zāi)害報(bào)警單元11 ;信息分析 控制單元1分別與深部變形監(jiān)測(cè)單元2、地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元3、所述降雨量監(jiān)測(cè) 單元4、風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元5、溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元6、化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元7、分布式傳感器監(jiān)測(cè)單 元8、聲吶監(jiān)測(cè)單元9、GSM/GPRS天線發(fā)射單元10、災(zāi)害報(bào)警單元11相連。
[0024] 信息分析控制單元1對(duì)深部變形監(jiān)測(cè)單元2、地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元3、降 雨量監(jiān)測(cè)單元4、風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元5、溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元6、化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元7、分布式傳感 器監(jiān)測(cè)單元8、聲吶監(jiān)測(cè)單元9監(jiān)測(cè)到信息進(jìn)行分析處理，信息分析控制單元1根據(jù)分析處 理結(jié)果對(duì)GSM/GPRS天線發(fā)射單元10、災(zāi)害報(bào)警單元11相連；信息分析控制單元1根據(jù)不 同監(jiān)測(cè)單元發(fā)送的報(bào)警信息，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行不同等級(jí)的預(yù)報(bào)；如果前述監(jiān)測(cè)單元發(fā)出預(yù) 警信息的較少，則信息分析控制單元1會(huì)發(fā)出低等級(jí)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)；如果前述監(jiān)測(cè)單元 發(fā)出預(yù)警信息的較多，則信息分析控制單元1會(huì)發(fā)出高等級(jí)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)。
[0025] 深部變形監(jiān)測(cè)單元2對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域早期地質(zhì)破壞方式、深度、范圍的進(jìn)行監(jiān)測(cè)；深部 變形監(jiān)測(cè)單元2的監(jiān)測(cè)結(jié)果在信息分析控制單元1判斷是否存在潛在地質(zhì)災(zāi)害的分析過程 中起著重要的作用，信息分析控制單元1可以根據(jù)深部變形監(jiān)測(cè)單元2的監(jiān)測(cè)結(jié)果結(jié)合其 他檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果對(duì)是否存在潛在地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析。
[0026] 地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元3對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行定時(shí)連續(xù)激光掃描、得到監(jiān)測(cè)區(qū) 域內(nèi)的地表圖像，對(duì)移動(dòng)物體監(jiān)測(cè)、完整性檢查、位置和方位監(jiān)測(cè)后，分析監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)物體 不同時(shí)間段是否存在運(yùn)動(dòng)、以及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；通過激光測(cè)距儀對(duì)選定物體的距離變動(dòng)進(jìn)行精 確測(cè)定，分析之后再進(jìn)一步計(jì)算位移加速度是否變化；地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元3的 監(jiān)測(cè)結(jié)果在信息分析控制單元1判斷是否存在潛在地質(zhì)災(zāi)害的分析過程中起著重要的作 用，信息分析控制單元1可以根據(jù)地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元3的監(jiān)測(cè)結(jié)果結(jié)合其他檢 測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果對(duì)是否存在潛在地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析。
[0027] 降雨量監(jiān)測(cè)單元4對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的降雨量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元5對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的 風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)；降雨量監(jiān)測(cè)單元4和風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元5的的監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)判斷是否存在地質(zhì) 災(zāi)害具有輔助參考的作用；溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元6對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通 過熱電阻對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過陶瓷濕敏傳感器對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的土壤濕度進(jìn)行監(jiān) 測(cè)。通常情況下，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候多是降雨量和風(fēng)速發(fā)生變化的時(shí)候，信息分析控制單 元1根據(jù)降雨量監(jiān)測(cè)單元4、風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元5的監(jiān)測(cè)結(jié)果、溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元6的監(jiān)測(cè)結(jié) 果并結(jié)合其他監(jiān)測(cè)單元的監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)判斷是否存在地質(zhì)災(zāi)害的可能性進(jìn)行分級(jí)預(yù)警。
[0028] 化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元7對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域附近上空堆積的汞氣或氡氣達(dá)到異常濃度進(jìn)行 監(jiān)測(cè)；化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元7在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警過程中可以起到重要的參考作用，信息分析 控制單元1與化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元7相連、進(jìn)而可以監(jiān)測(cè)汞氣或氡氣達(dá)到異常濃度，實(shí)現(xiàn)判斷 是否存在地質(zhì)災(zāi)害的可能性。
[0029] 聲吶監(jiān)測(cè)單元9用于監(jiān)測(cè)巖石斷裂、移動(dòng)所發(fā)出的斷裂聲波、滑移聲波、以及連續(xù) 性的大幅度橫向振動(dòng)；聲吶監(jiān)測(cè)單元9在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警過程中也可以起到重要的參考作 用，信息分析控制單元1與聲吶監(jiān)測(cè)單元9相連、進(jìn)而可以監(jiān)測(cè)是否出現(xiàn)了巖石斷裂、移動(dòng) 所發(fā)出的斷裂聲波、滑移聲波、以及連續(xù)性的大幅度橫向振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)判斷是否存在地質(zhì)災(zāi)害 的可能性。
[0030] 災(zāi)害報(bào)警單元11根據(jù)信息分析控制單元1的分析結(jié)果對(duì)不同等級(jí)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn) 行報(bào)警。GSM/GPRS天線發(fā)射單元10保持與遠(yuǎn)方控制監(jiān)測(cè)指揮中心的聯(lián)系，向遠(yuǎn)方控制監(jiān)測(cè) 指揮中心傳遞檢測(cè)參數(shù)、分析數(shù)據(jù)、掃描得到的監(jiān)測(cè)區(qū)域、以及災(zāi)害報(bào)警單元11確定的不 同等級(jí)的預(yù)警信息。
[0031] 圖2是本發(fā)明無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)中分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元的主控節(jié)點(diǎn)和多 個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖，分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元8用于監(jiān)測(cè)不同位置的山體形變和地 下振動(dòng)信息，主控節(jié)點(diǎn)801接收每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)802采集和傳送的不同位置的山體形變和 地下振動(dòng)信息、并進(jìn)行融合處理以得到山體狀態(tài)和滑坡預(yù)警信息，主控節(jié)點(diǎn)801與信息分 析控制單元1相連，分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元8檢查地表形變和地下瞬時(shí)振動(dòng)異常對(duì)地質(zhì)災(zāi) 害進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。
[0032] 分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元8包括主控節(jié)點(diǎn)801和多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)802,主控節(jié)點(diǎn)801 包括總控模塊8011、振動(dòng)觸發(fā)模塊8012、無(wú)線通訊接收模塊8013、振動(dòng)波形數(shù)據(jù)庫(kù)8014、振 動(dòng)波形分析模塊8015、振動(dòng)橫波形判斷模塊8016、振動(dòng)縱波形判斷模塊8017、振動(dòng)面波形 判斷模塊8018、波幅及時(shí)間記錄模塊8019、主GPS定位模塊80110、主電源模塊80111 ;總控 模塊8011分別與振動(dòng)觸發(fā)模塊8012、無(wú)線通訊接收模塊8013、振動(dòng)波形數(shù)據(jù)庫(kù)8014、振動(dòng) 波形分析模塊8015、振動(dòng)橫波形判斷模塊8016、振動(dòng)縱波形判斷模塊8017、振動(dòng)面波形判 斷模塊8018、波幅及時(shí)間記錄模塊8019、主GPS定位模塊80110、主電源模塊80111相連。
[0033] 傳感器節(jié)點(diǎn)802為1-10個(gè)，傳感器節(jié)點(diǎn)802的數(shù)量可以根據(jù)具體地形進(jìn)行設(shè)置。 傳感器節(jié)點(diǎn)802包括節(jié)點(diǎn)控制模塊8021、無(wú)線通訊發(fā)射模塊8022、MEMS三軸加速度傳感模 塊8023、加速度傳感放置狀態(tài)模塊8024、節(jié)點(diǎn)GPS定位模塊8025、節(jié)點(diǎn)電源模塊8026 ;節(jié)點(diǎn) 控制模塊8021分別與無(wú)線通訊發(fā)射模塊8022、MEMS三軸加速度傳感模塊8023、加速度傳 感放置狀態(tài)模塊8024、節(jié)點(diǎn)GPS定位模塊8025、節(jié)點(diǎn)電源模塊8026相連。
[0034] 無(wú)線通訊發(fā)射模塊8022把MEMS三軸加速度傳感模塊8023檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)發(fā) 送給主控節(jié)點(diǎn)801的無(wú)線通訊接收模塊8013,振動(dòng)波形分析模塊8015對(duì)接收到的振動(dòng)信 號(hào)進(jìn)行分析確定是橫波、縱波、面波的種類，確定波的種類后再通過振動(dòng)橫波形判斷模塊 8016、振動(dòng)縱波形判斷模塊8017、振動(dòng)面波形判斷模塊8018進(jìn)行進(jìn)一步分析，波幅及時(shí)間 記錄模塊8019對(duì)波的波幅及時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)記錄并存儲(chǔ)。主控節(jié)點(diǎn)801的主GPS定位模塊 80110、傳感器節(jié)點(diǎn)802的節(jié)點(diǎn)GPS定位模塊8025之間采用差分定位方法獲得主控節(jié)點(diǎn)801 與傳感器節(jié)點(diǎn)802之間的高精密位置信息，這樣即可以得到地表的形變參數(shù)。利用MEMS三 軸加速度傳感模塊8023檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)、主控節(jié)點(diǎn)801與傳感器節(jié)點(diǎn)802之間的高精密 位置信息可以獲得地表滑坡的預(yù)警信息，同時(shí)也可以獲得高精度的預(yù)測(cè)時(shí)間。
[0035] 無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)還包括防雷接地單元、電源轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)單元、防盜報(bào)警單元。 防雷接地單元為金屬高桿狀物體，加裝防雷接地裝置。電源轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)單元中設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換 設(shè)備輸出不同等級(jí)的電壓，提供系統(tǒng)所需全部電源，還備有蓄電池供給需狀況下使用。防盜 報(bào)警單元利用災(zāi)害報(bào)警單元11所發(fā)出的閃爍強(qiáng)光和高頻聲波恐嚇入侵者或者動(dòng)物、進(jìn)而 達(dá)到預(yù)警效果。
【權(quán)利要求】
1. 一種無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，包括信息分析控制單元（1)、深部變形監(jiān) 測(cè)單元（2)、地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元（3)、降雨量監(jiān)測(cè)單元（4)、風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元（5)、溫 度和濕度監(jiān)測(cè)單元（6)、化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元（7)、分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元（8)、聲吶監(jiān)測(cè)單元 (9)、GSM/GPRS天線發(fā)射單元（10)、災(zāi)害報(bào)警單元（11);其中： 所述信息分析控制單元（1)分別與所述深部變形監(jiān)測(cè)單元（2)、所述地表成像與測(cè)距 災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元（3)、所述降雨量監(jiān)測(cè)單元（4)、所述風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元（5)、所述溫度和濕度監(jiān)測(cè) 單元（6)、所述化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元（7)、所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元（8)、所述聲吶監(jiān)測(cè)單元 (9)、所述GSM/GPRS天線發(fā)射單元（10)、所述災(zāi)害報(bào)警單元（11)相連；所述信息分析控制 單元（1)對(duì)所述深部變形監(jiān)測(cè)單元（2)、所述地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元（3)、所述降雨 量監(jiān)測(cè)單元（4)、所述風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元（5)、所述溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元（6)、所述化學(xué)氣體監(jiān)測(cè) 單元（7)、所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元（8)、所述聲吶監(jiān)測(cè)單元（9)監(jiān)測(cè)到信息進(jìn)行分析處 理，所述信息分析控制單元（1)根據(jù)分析處理結(jié)果對(duì)所述GSM/GPRS天線發(fā)射單元（10)、所 述災(zāi)害報(bào)警單元（11)相連； 所述深部變形監(jiān)測(cè)單元（2)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域早期地質(zhì)破壞方式、深度、范圍的進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 所述地表成像與測(cè)距災(zāi)害監(jiān)測(cè)單元（3)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行定時(shí)連續(xù)激光掃描、得到監(jiān)測(cè) 區(qū)域內(nèi)的地表圖像，對(duì)移動(dòng)物體監(jiān)測(cè)、完整性檢查、位置和方位監(jiān)測(cè)后，分析監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)物 體不同時(shí)間段是否存在運(yùn)動(dòng)、以及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；通過激光測(cè)距儀對(duì)選定物體的距離變動(dòng)進(jìn)行 精確測(cè)定，分析之后再進(jìn)一步計(jì)算位移加速度是否變化； 所述降雨量監(jiān)測(cè)單元（4)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的降雨量進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 所述風(fēng)速監(jiān)測(cè)單元（5)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 所述溫度和濕度監(jiān)測(cè)單元（6)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過熱電阻對(duì)監(jiān)測(cè) 區(qū)域的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過陶瓷濕敏傳感器對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的土壤濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 所述化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)單元（7)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域附近上空堆積的汞氣或氡氣達(dá)到異常濃度進(jìn) 行監(jiān)測(cè)； 所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元（8)包括主控節(jié)點(diǎn)（801)和多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)（802)，所述主 控節(jié)點(diǎn)（801)包括總控模塊（8011)、振動(dòng)觸發(fā)模塊（8012)、無(wú)線通訊接收模塊（8013)、振動(dòng) 波形數(shù)據(jù)庫(kù)（8014)、振動(dòng)波形分析模塊（8015)、振動(dòng)橫波形判斷模塊（8016)、振動(dòng)縱波形 判斷模塊（8017)、振動(dòng)面波形判斷模塊（8018)、波幅及時(shí)間記錄模塊（8019)、主GPS定位模 塊（80110)、主電源模塊（80111);所述總控模塊（8011)分別與所述振動(dòng)觸發(fā)模塊（8012)、 所述無(wú)線通訊接收模塊（8013)、所述振動(dòng)波形數(shù)據(jù)庫(kù)（8014)、所述振動(dòng)波形分析模塊 (8015)、所述振動(dòng)橫波形判斷模塊（8016)、所述振動(dòng)縱波形判斷模塊（8017)、所述振動(dòng)面 波形判斷模塊（8018)、所述波幅及時(shí)間記錄模塊（8019)、所述主GPS定位模塊（80110)、所 述主電源模塊（80111)相連； 所述傳感器節(jié)點(diǎn)（802)包括節(jié)點(diǎn)控制模塊（8021)、無(wú)線通訊發(fā)射模塊（8022)、MEMS三 軸加速度傳感模塊（8023)、加速度傳感放置狀態(tài)模塊（8024)、節(jié)點(diǎn)GPS定位模塊（8025)、節(jié) 點(diǎn)電源模塊（8026);所述節(jié)點(diǎn)控制模塊（8021)分別與所述無(wú)線通訊發(fā)射模塊（8022)、所述 MEMS三軸加速度傳感模塊（8023)、所述加速度傳感放置狀態(tài)模塊（8024)、所述節(jié)點(diǎn)GPS定 位模塊（8025)、所述節(jié)點(diǎn)電源模塊（8026)相連； 所述分布式傳感器監(jiān)測(cè)單元（8)用于監(jiān)測(cè)不同位置的山體形變和地下振動(dòng)信息，所述 主控節(jié)點(diǎn)（801)接收每個(gè)所述傳感器節(jié)點(diǎn)（802)采集和傳送的不同位置的山體形變和地下 振動(dòng)信息、并進(jìn)行融合處理以得到山體狀態(tài)和滑坡預(yù)警信息，所述主控節(jié)點(diǎn)（801)與所述 信息分析控制單元（1)相連； 所述聲吶監(jiān)測(cè)單元（9)用于監(jiān)測(cè)巖石斷裂、移動(dòng)所發(fā)出的斷裂聲波、滑移聲波、以及連 續(xù)性的大幅度橫向振動(dòng)； 所述GSM/GPRS天線發(fā)射單元（10)保持與遠(yuǎn)方控制監(jiān)測(cè)指揮中心的聯(lián)系，向遠(yuǎn)方控制 監(jiān)測(cè)指揮中心傳遞檢測(cè)參數(shù)、分析數(shù)據(jù)、以及掃描得到的監(jiān)測(cè)區(qū)域； 所述災(zāi)害報(bào)警單元（11)根據(jù)所述信息分析控制單元（1)的分析結(jié)果對(duì)不同等級(jí)的地 質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器節(jié)點(diǎn)（802) 為1-10個(gè)。
【文檔編號(hào)】G08B21/10GK203849835SQ201420257258
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】沈向軍, 穆陽(yáng), 王健 申請(qǐng)人:大連青松智能生態(tài)科技有限公司