一种监测地质灾害的普适型一体化采集系统的制作方法

1.本实用新型属于地质灾害监测技术，具体涉及一种监测地质灾害的普适型一体化采集系统。


背景技术：

2.地质灾害是因地质活动而形成的自然灾害，由于地质内部的异常能量释放、岩土的异常变形，引起崩塌、滑坡、泥石流或地震、火山等现象，对环境及人类生命财产造成破坏，由于地质灾害的不可抗性，针对地质灾害的监测及疏散是十分重要的防治措施。
3.针对地址灾害的监测方式，多采用预埋式监测设备，传统的地灾设备监测多数是以一个采集仪接多个有线传感器,传感器线缆全部需要开挖埋地下,这种布点方式增加了线缆缠绕,不易区别线缆对应的通道接口，且在每次检修时，传感器的多线结构在挖掘、填埋土体时的工作量较大，同时其采集系统不具有普适性，对于前期安装及后期维护工作都会增加极大的施工难度及成本，因此，需要一种新的技术方案加以改进。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种监测地质灾害的普适型一体化采集系统，有效减少前期安装及后期维护工作的施工难度及成本，保障采集系统的普适性。
5.本实用新型通过以下技术方案实施：一种监测地质灾害的普适型一体化采集系统，包括地灾传感器，其中，所述地灾传感器检测输出端与mcu形成信号连接，所述mcu输出端与通信模块形成信号连接，所述通信模块输出端与数据集成平台形成信号连接，所述mcu一旁设有电源模块，所述电源模块与所述mcu、所述地灾传感器与所通信模块形成供电连接，所述mcu、所述地灾传感器与所述电源模块集成设置于一体化设备中，所述一体化设备包括传感模组、主模组，所述地灾传感器设置于所述传感模组内，所述mcu、所述电源模块设置于所述主模组内，所述传感模组通过至少一个插口端子或插口槽与所述主模组形成电气连接。
6.进一步的，所述传感模组与所述主模组的装配缝隙内设有所述插口端子或插口槽，所述装配缝隙外围环绕贴附设有一圈四氟密封带。
7.进一步的，所述通信模块与数据集成模块形成信号连接，所述数据集成模块类型为物联网平台。
8.进一步的，所述物联网平台与所述监测预警平台形成信号连接。
9.进一步的，所述通信模块使用mqtt协议与所述mcu形成信号连接。
10.进一步的，所述通信模块由窄带自组网基站、蜂窝网络基站、卫星通讯网络基站、宽带自组网基站中的一种或多种组成。
11.进一步的，所述地灾传感器包括加速度传感器、倾角传感器、裂缝计传感器中的一种或多种。
12.进一步的，所述mcu分别与eeprom、rtc形成信号连接。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过集mcu、地灾传感器、电源模块于一体的一体化设备,确保地灾监测数据的随时调取、分析研究，以此保障本采集系统的普适性，同时不需要外接传感器，且传感器集成于传感模组内、并由数个插口端子或插口槽完成集成式对接，令整体结构无需增设缠绕线缆，易区分通道接口，各模组易于拆卸安装，极大减少前期安装和后期维护的难度和成本。
附图说明
14.图1是本实用新型一实施例的模块结构示意图；
15.图2是本实用新型一实施例的控制系统示意图；
16.图3是本实用新型一实施例的装配结构示意图；
17.图中：1-mcu、2-地灾传感器、3-电源模块、4-通信模块、5-数据集成模块、6-一体化设备、6a-传感模组、6b-主模组、6c-插口端子、6d-四氟密封带。
具体实施方式
18.下面针对说明书附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
19.如图1-3所示，一种监测地质灾害的普适型一体化采集系统，包括地灾传感器2，其中，地灾传感器2检测输出端与mcu1形成信号连接，mcu1输出端与通信模块4形成信号连接，通信模块4输出端与数据集成平台形成信号连接，mcu1一旁设有电源模块3，电源模块3与mcu1、地灾传感器2与所通信模块4形成供电连接，mcu1、地灾传感器2与所述电源模块3集成设置于一体化设备中。以此通过集mcu1、地灾传感器2、电源模块3于一体的一体化设备6,一体化设备6包括传感模组6a、主模组6b，地灾传感器2设置于传感模组6a内，mcu1、电源模块3设置于主模组6b内，传感模组6a通过多个插口端子6c与主模组6b形成电气连接。通过集mcu1、地灾传感器2、电源模块3于一体的一体化设备6,确保地灾监测数据的随时调取、分析研究，以此保障本采集系统的普适性，同时不需要外接传感器，且传感器集成于传感模组6a内、并由数个插口端子6c或插口槽完成集成式对接，令整体结构无需增设缠绕线缆，易区分通道接口，各模组易于单独拆卸安装，如地灾传感器2存在故障，可单独拔出插口端子6c拆卸传感模组6a以进行维修，极大减少前期安装和后期维护的难度和成本。
20.在本实施例中，所述传感模组6a与所述主模组6b的装配缝隙内设有所述插口端子6c，所述装配缝隙外围环绕贴附设有一圈四氟密封带6d。以此确保四氟密封带6d对插口端子6c及装配缝隙实施整体密封，对传感模组6a与主模组6b的电气连接及机械装配部位完成一次性密封保护，同时可利用四氟密封带6d的防腐密封性质确保一体化设备6埋地作业的耐用性，四氟密封带6d的缠绕、释放操作迅速简便，进一步减少前期安装和后期维护的难度和成本。
21.在本实施例中，通信模块4与数据集成模块5形成信号连接，数据集成模块5类型为物联网平台，从而利用物联网平台针对地灾传感器2的各类物理场测试信号进行智能化采集、识别与管理。
22.在本实施例中，物联网平台与监测预警平台形成信号连接，利用检测预警平台与地灾传感器2检测信号互相印证，进一步确保监测信息的准确性。
23.在本实施例中，通信模块4使用mqtt协议与mcu1形成信号连接，从而实现必要数据的专线传播。
24.在本实施例中，如图1-2所示，通信模块4由窄带自组网基站、蜂窝网络基站、卫星通讯网络基站、宽带自组网基站中的一种或多种组成，从而确保监测信号应对各类无线模块的普适性，进一步确保系统无需增设缠绕线缆，易区分通道接口，减少前期安装和后期维护的难度和成本
25.在本实施例中，地灾传感器2包括加速度传感器、倾角传感器、裂缝计传感器中的一种或多种，确保地灾传感器2针对地质灾害能有效实施各类物理场监测作业，如地灾监测中的变形监测、物理场监测、影响因素监测、宏观现象监测。
26.在本实施例中，mcu1分别与eeprom、rtc形成信号连接，利用eeprom确保mcu1采集数据的有效储存，形成历史数据记录及对比功能，利用rtc提供的时钟功能以确保mcu1采集监测数据的时效性，并与eeprom的结合使用可确保历史采集数据的有序排列，确保地灾监测数据的随时调取、分析研究，进一步提升本采集系统的普适性。
27.如图1-2所示，本实施例的工作过程如下：
28.开机阶段：该部分主要对需要接的地灾传感器2参数以及通信模块4联网信息进行配置，在系统上电进入用户代码后会有10s的等待配置时间，这段时间会有led灯快速闪烁提示，期间可通过串口上位机配置软件对需要采集的传感器类型、通道号、采样时间、加报时间、设备id、产品密钥、是否清除挤压数据、是否清除之前的配置等信息进行配置，配置完后需要重启(上位机操作或手动开关电源)。若之前配置过不需要其他配置可直接等10s配置时间耗尽，系统会自动进入联网部分。
29.联网阶段：该部分负责与云平台建立连接，目前地灾产品默认双平台连接方式(安心云平台和地灾云平台)，根据第一步的配置，按照先安心云后地灾云的顺序依次建立mqtt连接，联网期间一共尝试连接5次，若前3次双平台连接失败，则第4次开始只连单平台(地灾平台)，因此根据双平台的连接成功与否分为三种情况：
30.1.5次一个平台都没连接成功，则设备自动重启；
31.2.前3次有任何一个平台失败，则第四次开始只连接地灾云平台，若后2次也失败设备重启，若地灾云连接成功，则进入数据采集上报部分；
32.3.若前三次已经双平台连接成功，则进入数据采集上报部分。
33.数据采集上报阶段：该部分根据前面的配置采用轮询的方式对传感器数据进行采集上报，接入的传感器类型有裂缝计、加速度计、倾角计，此部分系统工作模式分为休眠模式、正常采集上报模式、加报模式，根据是否有裂缝计工作模式又有以下区别：
34.在本实施例中，地灾传感器2设有裂缝计，则开机首次采集进入正常采集模式，轮询采集全部传感器数据并上报采集信息和诊断信息，上报完成后进入休眠模式，之后每隔1分钟唤醒一次系统并只对裂缝计进行采集，如果裂缝计没有超阈值则直接进入休眠模式，并按照配置的加速度、倾角采集间隔(一般大于1分钟)进行唤醒采集，如果超裂缝计阈值则唤醒系统并采集所有传感器数据，同时将采集上传粒度改为1分钟1次，进入加报模式，加报的维持时间为配置的采样间隔，故这段时间内系统不进入休眠模式，加报结束后才进入休眠模式。
35.在其它实施例中，地灾传感器2不设有裂缝计，则开机首次采集进入正常采集模
式，轮询采集全部传感器数据(不包含裂缝计)并上报采集信息和诊断信息，上报完成后进入休眠模式，之后按照配置的采集时间定时唤醒系统(一般不为1分钟)采集加速度计和倾角计数据，如果没超阈值，则再次进入休眠，如果任意一个传感器超阈值，则进入加报模式，并按照设置的加报时间采集，加报结束后才进入休眠模式。
36.以上所述实施方式，仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作出形式上的限制，针对本领域内的普通技术人员而言，在不脱离权利要求书所限定的特征范围下，本实用新型还可作出其他形式的修改、变更与等同替换，这些都应属于本实用新型的保护范围之内。