本實用新型專利技術提供一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置，其包括集成在一起的核心處理器、數據采集模塊、LPWAN通信模組、電子開關組和電池，所述核心處理器與所述數據采集模塊和LPWAN通信模組分別通信連接，所述電池用于給核心處理器、電子開關組和LPWAN通信模組供電，所述數據采集模塊包括拉繩式位移傳感器、加速度傾斜傳感器、陀螺儀、溫度探針和含水傳感器，所述電子開關組設置在電池和數據采集模塊之間并與核心處理器連接，用于通過核心處理器對數據采集模塊供電狀態進行控制，所述核心處理器通過LPWAN通信模組連接有監控平臺，并按周期向監控平臺發送數據采集模塊狀態。有效避免外接其他干擾因素，做到精準不誤判。且功耗低，成本低，適于長期使用。適于長期使用。適于長期使用。
【技術實現步驟摘要】
一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置
[0001]本技術涉及地質災害監測裝置領域，具體涉及一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置。
技術介紹
[0002]地質災害是指對人類的生命以及財產安全構成重大危害或者存在危害的地質現象。火山，地震以及海嘯等突發性的地質災害，運動劇烈，給人類造成的損失巨大，除此以外，例如地面沉降，地表裂縫的緩慢型地質災害，同樣危及人類的生命安全。我國國土遼闊，地理環境復雜，地質災害頻發，造成的損失不可估量。滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降和地裂縫是指在一定自然條件下與地質條件下，組成斜坡的部分巖土體，在以重力為主的作用下，沿斜坡內部一定的軟弱面(帶、一個或者多個)發生剪切而產生的整體下滑破壞。
[0003]針對滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降和地裂縫的監測監控，其難度主要是監測范圍廣，變化位移量緩慢，監測時間長，產生形變的時間隨意不固定，干擾因素多等。為了降低人工巡檢的成本，巡檢時間不及時以及人工巡檢的危險情況，利用儀器設備代替人工巡查不僅降低成本投入，提高響應速度，安全可靠，同時提高準確性，自動化分析，還能實現數據共享，遠程推送，輔助決策，助力應急預案以及響應避災手段的出臺以及落實。現有的監測設備主要是通過掌握土體內部的位移變化量以及變化速率，結合表面綜合位移信息可確定土層整體的位移變形情況。主流的技術包括GNSS、靜力水準儀、裂縫計、加速度計以及傾角計等。
[0004]但其功耗都比較高，對監測點的參數采集不夠全面，無法精準全面分析的同時降低功耗。
技術內容
[0005]本技術針對現有技術中存在的技術問題，提供一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置，多種監測手段集成一體化，有效避免外接其他干擾因素，做到精準不誤判。且功耗低，成本低，適于長期使用。
[0006]本技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置，其包括集成在一起的核心處理器、數據采集模塊、LPWAN通信模組、電子開關組和電池，所述核心處理器與所述數據采集模塊和LPWAN通信模組分別通信連接，所述電池用于給核心處理器、電子開關組和LPWAN通信模組供電，所述數據采集模塊包括拉繩式位移傳感器、加速度傾斜傳感器、陀螺儀、溫度探針和含水傳感器，所述電子開關組設置在電池和數據采集模塊之間并與核心處理器連接，用于通過核心處理器對數據采集模塊供電狀態進行控制，所述核心處理器通過LPWAN通信模組連接有監控平臺，并按周期向監控平臺發送數據采集模塊狀態。
[0007]作為優選的，所述LPWAN通信模組可根據使用場景，適當選擇NBIOT/LORA作為裝置的通信模組與平臺進行通信。作為優選的，所述電子開關組包括快速泄放電路。
[0008]作為優選的，所述電池為鋰亞硫酰氯電池。
[0009]作為優選的，所述加速度傾斜傳感器為三軸加速度傾斜傳感器。
[0010]本技術的有益效果是：本技術提供了一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置，其利用內置的多種智能傳感器功能模塊，綜合分析地表運動情況，偏移量。包括地表的裂縫大小，沉降傾斜變化，旋轉角度等。實時間隔采集監測變化量，根據變化量的閾值情況以及緊急程度，調整上報間隔周期頻率，不僅能夠做到24小時全天候監測，還能大大提高監測預警的響應速度，多種監測手段集成一體化，有效避免外接其他干擾因素，做到精準不誤判。且功耗低，降低了產品硬成本，免于鋪設供電線纜，簡易化安裝。多種參數傳感集成于一體，綜合成本得以控制，同時減少后期產品維護困難以及費用支出。靈活自組網，免于人工配置，上電即可投入使用。
附圖說明
[0011]圖1為本技術的原理框圖；
[0012]圖2為本技術的電子開關組部分的電路原理圖；
[0013]圖3為本技術的安裝環境示意圖。
具體實施方式
[0014]以下結合附圖對本技術的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本技術，并非用于限定本技術的范圍。
[0015]如圖1至圖3所示，本實施例公開了一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置，其包括集成在一起的核心處理器、數據采集模塊、LPWAN通信模組、電子開關組和電池，所述核心處理器與所述數據采集模塊和LPWAN通信模組分別通信連接，所述電池用于給核心處理器、電子開關組和LPWAN通信模組供電，所述數據采集模塊包括拉繩式位移傳感器、加速度傾斜傳感器、陀螺儀、溫度探針和含水傳感器，所述電子開關組設置在電池和數據采集模塊之間并與核心處理器連接，用于通過核心處理器對數據采集模塊供電狀態進行控制，所述核心處理器通過LPWAN通信模組連接有監控平臺，并按周期向監控平臺發送數據采集模塊狀態。
[0016]所述LPWAN通信模組可根據使用場景，適當選擇NBIOT/LORA作為裝置的通信模組與平臺進行通信。
[0017]在本實施例中，地災監測點，一般情況均屬于山區，供電較為不便，鋪設線纜困難，一般情況采用長電供電不適用。此外山地地區煙霧多雨環境，使太陽能供電方案在很多監測點環境內不能滿足。結合上述情況，本裝置用鋰電池供電，產品采用間歇式數據采集各個數據采集模塊的數據信息，獨立設置電源供電開關，即本實施例中的電子開關組分時進行數據采集。對不工作的數據采集模塊關斷供電開關，降低功耗。此外，由于地災監測點大部分時期處于平穩狀態，數據變化小，不需要實時連續的監測數據，那么正常情況下，可適當延長上報的數據采集模塊數據間隔，甚至只需要上報設備心跳，讓監控平臺知曉設備正常在線即可。當監測點變形進入加速變形階段，為了獲取更多數據，分析監測點的真實形變情況，可自提高上報間隔周期，即根據設定的數據采集模塊的閾值，控制上報數據頻率，延長電池續航時間。
[0018]基于此，針對上述低實時性，少數據包，終端數量龐大的應用場景，若采用GPRS、4G等無線網絡傳輸，雖然提高了傳輸速率，但是較大的功耗要求更高的電池容量以及功率，同時占用了無線網絡資源。采用目前流行的低功耗廣域網(LPWAN)技術NBIOT和LORA，即本實施例中的LPWAN通信模塊，充分發揮其低功耗、覆蓋率廣以及低成本的特點。其低功耗特性能夠保證設備電池續航時間，從幾個月大幅提升到幾年，因此大大降低了頻繁更換電池帶來的不便。NBIOT/LORA的覆蓋能力是LTE的100倍。這樣不但能夠滿足地廣人稀地區的大范圍覆蓋需求，同樣適用于對深度覆蓋有要求的地下應用。由于選取授權頻段上的蜂窩網絡技能，NBIOT無需重新建網，射頻和天線也基本上都能夠復用。再加上NBIOT/LORA低功耗、低帶寬和低速率的特性，同樣降低了芯片和模組成本。
[0019]作為優選的，所述電子開關組包括快速泄放電路。
[0020]作為優選的，所述電池為鋰亞硫酰氯電池。
[0021]作為優選的，所述加速度傾斜傳感器為三軸加速度傾斜傳感器。
[0022]在實施例中，電源設計部分，采用3.6VDC鋰亞硫酰氯電池直接為核心處理器進行供電，核心處理器根據工本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種基于低功耗物聯網的地質災害監測裝置，其特征在于，其包括集成在一起的核心處理器、數據采集模塊、LPWAN通信模組、電子開關組和電池，所述核心處理器與所述數據采集模塊和LPWAN通信模組分別通信連接，所述電池用于給核心處理器、電子開關組和LPWAN通信模組供電，所述數據采集模塊包括拉繩式位移傳感器、加速度傾斜傳感器、陀螺儀、溫度探針和含水傳感器，所述電子開關組設置在電池和數據采集模塊之間并與核心處理器連接，用于通過核心處理器對數據采集供電狀態進行控制，所述核心處理器通過LPWAN通信模組連接有監控平臺，并按周期向監控平臺發送裝置...
【專利技術屬性】
技術研發人員：堯榮霄，張勝，汪明亮，
申請(專利權)人：重慶甲蟲網絡科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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