膨脹土邊坡自動化綜合監測系統的製作方法
2023-10-22 04:43:07
膨脹土邊坡自動化綜合監測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種膨脹土邊坡自動化綜合監測系統，包括多個膨脹土邊坡綜合監測站，每個膨脹土邊坡綜合監測站均包括膨脹土邊坡數據採集模塊、數據處理模塊、數據顯示模塊，還包括數據監控主機、數據監控客戶機、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測站的數據輸出端與所述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據監控主機的輸入端連接，數據監控主機的輸出端通過網際網路與所述數據監控客戶機的輸入端連接，數據監控客戶機接入網際網路。本實用新型採集勞動強度低、採集周期可根據電腦時間自行設定，縮短了採集周期，節省了大量的時間、人力和物力。
【專利說明】膨脹土邊坡自動化綜合監測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動化綜合監測系統，尤其是涉及一種膨脹土邊坡自動化綜合監測系統。
【背景技術】
[0002]我國是世界上膨脹土分布面積最廣的國家之一，現已發現有膨脹土發育的地區達20餘個省、市、自治區,遍及西南、西北、東北、長江與黃河中下遊及東南沿海地區。其中主要有:雲南、貴州、四川、湖北、安徽、廣東、廣西、陝西、山西、河南、山東和河北等省區。多年來，在膨脹土邊坡監測信息採集方面，存在監測手段落後，數據不準，採集勞動強度大，實時性差，採集周期長，不能自動化採集與監測等諸多弊端。往往由於膨脹土變形等墒情信息數據沒有及時和準確的反饋，沒有及時處理，土邊坡斷層、滑坡，導致人員傷亡。
[0003]傳統的膨脹土邊坡自動化監測裝置，僅僅用於現場採集膨脹土邊坡的數據，採集的數據供現場人員參考，存在監測手段落後，數據不準，採集勞動強度大，實時性差，採集周期長，不能自動化採集與監測並、遠程無法觀察現場膨脹土邊坡信息要素的缺點。而且膨脹土邊坡自動化監測裝置耗電量大、能源供給不便。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是為了克服上述不足，而提供一種監測斷面數據採集、存儲、傳輸和管理於一體的無人值守的數據採集系統，其目標是通過計算機與GPRS遠程通訊實現強膨脹土(巖)的各種要素的遠程實時在線數據採集與分析處理，方便日常操作與維護，並為研究分析者提供便捷、可靠的數據服務的膨脹土邊坡自動化綜合監測系統。
[0005]為實現上述目的，本實用新型設計的膨脹土邊坡自動化綜合監測系統，包括多個膨脹土邊坡綜合監測站，每個膨脹土邊坡綜合監測站均包括膨脹土邊坡數據採集模塊、數據處理模塊、數據顯示模塊，所述膨脹土邊坡數據採集模塊的輸出端連接所述數據處理模塊的輸入端，所述數據處理模塊的輸出端連接所述數據顯示模塊的輸入端，還包括數據監控主機、數據監控客戶機、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測站的數據輸出端與所述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據監控主機的輸入端連接，所述數據監控主機的輸出端通過網際網路與所述數據監控客戶機的輸入端連接，所述數據監控客戶機接入網際網路。
[0006]進一步地，所述數據採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轉換晶片的輸入端，所述A/D轉換晶片的輸出端連接有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換成為電信號，所述太陽能板與蓄電池連接，用於儲存太陽能板轉換的電量，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，以及效應量如邊坡位移等實時信息。每個斷面按照現場監測的要求可設置多個監測點。該系統用於在無人值守的情況下，多要素數據信息通過GPRS模塊進行傳輸，實現監測軟體遠程對實時傳回的要素數據信息進行存儲、匯總、分析、查詢等，進一步體現了監測數據的準確性和實時性，並方便用戶日常操作與維護，為研究分析者提供便捷、可靠的數據服務，解決了以往監測方式落後，實時性差，採集周期長，不能自動採集與監測等諸多弊端問題，與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0010]1、可同時監測土(巖)如位移、水分、水勢、土溫、氣溫、降雨量多要素，並採用GPRS無線通訊模塊傳輸數據，保證了數據傳輸的實時性、連續性、可靠性、準確性，傳輸距離大大提聞。
[0011]2、實現了在無人值守的情況下，數據自動採集並傳輸至數據監控客戶機進行顯示、存儲、分析、統計、查看歷史數據，實時監控數據監控主機多要素信息。
[0012]3、可以根據現場採集的需要設置多個監測點，採集勞動強度低、採集周期可根據電腦時間自行設定，縮短了採集周期，節省了大量的時間、人力和物力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結構框圖；
[0014]圖2為本實用新型現場布設的膨脹土邊坡綜合監測站的結構示意圖；
[0015]圖中:1_膨脹土邊坡綜合監測站(1.1-數據採集模塊、1.2-數據處理模塊、1.3數據顯示模塊);2_數據監控主機；3_數據監控客戶機；4-GPRS無線通訊模塊；5_太陽能供電模塊；6_網際網路發布中心。
【具體實施方式】
[0016]以下結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測系統，包括兩個或以上膨脹土邊坡綜合監測站1，膨脹土邊坡綜合監測站I可以根據現場的監測需要設置若干個，每個膨脹土邊坡綜合監測站I均包括數據採集模塊1.1、數據處理模塊1.2、數據顯示模塊1.3，膨脹土邊坡數據採集模塊1.2的輸出端連接數據處理模塊1.2的輸入端，數據處理模塊1.2的輸出端連接數據顯示模塊1.3的輸入端，還包括數據監控主機2、數據監控客戶機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測站I的數據輸出端與GPRS無線通訊模塊4的輸入端連接，GPRS無線通訊模塊4的輸出端與數據監控主機2的輸入端連接，數據監控主機2的輸出端與數據監控客戶機3的輸入端連接，數據監控客戶機3接入網際網路。
[0018]膨脹土邊坡數據採集模塊1.1數據採集模塊1.1用於將採集到的模擬信號、數位訊號轉化為數字量，在採集儀面板上顯示，通過接收數據監控主機2發下來的命令，將採集的數據值發送到GPRS無線通訊模塊4中去。
[0019]數據採集模塊1.1包括傳感器組件，傳感器組件的輸出端連接有A/D轉換晶片的輸入端，A/D轉換晶片用於將採集到的模擬信號、數位訊號轉化為單片機可識別的數字量，A/D轉換晶片的輸出端連接有AVR單片機，AVR單片機，用於接收數字量、計算、控制、命令發送;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，用於顯示當前時間、要素數據信息以及用戶操作及設置。數據採集模塊1.1中還設置有實時時鐘、紐扣電池，數據採集儀設備斷電後，作為備用電源給數據採集儀時鐘晶片供電
[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測，並將採集到的模擬信號、數位訊號發送到數據採集設備中，數據監控主機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。太陽能供電系統包括太陽能板、蓄電池和太陽能控制器及相應的接線盒；太陽能板，將太陽光信號轉換成為電信號，高效環保，給蓄電池供電；蓄電池，用於儲存太陽能板轉換的電量，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接線盒，用於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]數據監控主機2為現有的監控機，可實現數據採集顯示、存儲、分析、統計、及數據導出，數據監控客戶機3為現有的數據監控客戶機監控機，通過網際網路實現遠程監控數據監控主機的功能，數據監控客戶機3接入網際網路實現了網際網路數據發布功能，數據監控客戶機3把接收到的數據傳到網際網路上，在區域網或網際網路中可通過電腦和相應的智慧型手機查詢監測點的實時及歷史數據，方便快捷。
[0023]其它未詳細說明的部分均為現有技術。
【權利要求】
1.一種膨脹土邊坡自動化綜合監測系統，包括多個膨脹土邊坡綜合監測站，每個膨脹土邊坡綜合監測站均包括膨脹土邊坡數據採集模塊、數據處理模塊、數據顯示模塊，所述膨脹土邊坡數據採集模塊的輸出端連接所述數據處理模塊的輸入端，所述數據處理模塊的輸出端連接所述數據顯示模塊的輸入端，其特徵在於: 還包括數據監控主機、數據監控客戶機、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測站的數據輸出端與所述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據監控主機的輸入端連接，所述數據監控主機的輸出端通過網際網路與所述數據監控客戶機的輸入端連接，所述數據監控客戶機接入網際網路。
2.根據權利要求1所述的膨脹土邊坡自動化綜合監測系統，其特徵在於:所述數據採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轉換晶片的輸入端，所述A/D轉換晶片的輸出端連接有AVR單片機，所述AVR單片機輸出端連接有控制面板。
3.根據權利要求2所述的膨脹土邊坡自動化綜合監測系統，其特徵在於: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.根據權利要求1所述的膨脹土邊坡自動化綜合監測系統，其特徵在於: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換成為電信號，所述太陽能板與蓄電池連接，用於儲存太陽能板轉換的電量，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 優先權日:2013年9月27日
【發明者】劉祖強, 齊文新, 田雪冬, 但姍, 呂笑, 何廷貴, 龔文慈, 張佔彪 申請人:長江勘測規劃設計研究有限責任公司, 長江巖土工程總公司（武漢）