多功能地质灾害监测数据采集传输仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能地质灾害监测数据采集传输仪，包括控制器、第一切换开关与第二切换开关，在所述控制器的第一信号输入端上连接有雨量计，所述第一切换开关与第二切换开关用于根据控制器发出的切换控制信号选通不同的传感器上传数据，在所述控制器上还电连接有定位模块与无线通讯模块，所述定位模块用于获取所采集地质灾害监测数据的位置信息，所述无线通讯模块用于与服务器实现通讯互联。本装置具备远程升级功能，简化了现场操作；采集设备的工作时间长，监测的实时性与准确率高。

【技术实现步骤摘要】
多功能地质灾害监测数据采集传输仪
本技术涉及到地质灾害监测设备
，具体涉及一种多功能地质灾害监测数据采集传输仪。
技术介绍
地质灾害是指由于自然和人为的地质作用，使生态环境遭到破坏或地质体发生变化而产生的灾害性事件。常见的地质灾害有地震、火山、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、崩塌、煤岩和瓦斯爆炸等。中国国土面积广大，其中将近70％为山地地区，地质、地理环境复杂，地质灾害发生频率高，是世界上地质灾害影响最严重的国家之一。因此，需要对地质情况进行实时监测。然而，现有的地质情况采集设备只具有单一的采集功能、仅支持单一的通信传输协议，同时还不支持远程升级，使用效果较差，长时间使用监测的准确率也不能得到保证；现有设备仅能定时采集发送数据，功耗大、设备的有效利用率低，增大了地质灾害监测预警的成本投入；另外，现有设备的精度不稳定、精度不高，为实现准确的监测预警地质灾害，需要采购多种设备来满足使用需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种多功能地质灾害监测数据采集传输仪，具有多种传感器采集、远程数据升级、低功耗、支持多协议、实现采集异常数据自动发送等特点，使用方便，监测准确率高，能够实现地质灾害预警的及时发现和及时报警。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种多功能地质灾害监测数据采集传输仪，其关键在于：包括控制器、第一切换开关与第二切换开关，在所述控制器的第一信号输入端上连接有雨量计，所述第一切换开关的切换控制端与所述控制器的第一控制信号输出端相连，所述第一切换开关的信号输入端组上连接有传感器组，所述传感器组用于实现各种地质灾害监测数据的采集，所述第一切换开关的第一输出端串接ADC采样模块后与控制器的第二信号输入端相连，所述第一切换开关的第二输出端与所述第二切换开关的信号输入端相连，所述第二切换开关的第一信号输出端串接485通讯模块后与控制器的第三信号输入端相连，所述第二切换开关的第二信号输出端串接振弦电路模块后与控制器的第四信号输入端相连，所述第二切换开关的切换控制端连接至所述控制器的第二控制信号输出端，在所述控制器上还电连接有定位模块与无线通讯模块，所述定位模块用于获取所采集地质灾害监测数据的位置信息，所述无线通讯模块用于与服务器实现通讯互联。进一步的，所述传感器组包括电阻式传感器、RS485信号式传感器以及振弦式传感器，所述电阻式传感器输出的信号经过所述第一切换开关与ADC采样模块后输入控制器的第二信号输入端；所述RS485信号式传感器输出的信号经过所述第一切换开关切换后，经由第二切换开关与485通讯模块输入控制器的第三信号输入端；所述振弦式传感器经过所述第一切换开关切换后，经由第二切换开关与485通讯模块输入控制器的第四信号输入端。进一步的，所述电阻式传感器为拉绳式位移传感器、应变式电阻传感器、滑臂式电阻传感器的至少一种；所述RS485信号式传感器为485信号倾斜仪、485信号位移计、485信号雨量计、485信号应力计中的至少一种；所述振弦式传感器为振弦式钢筋计、振弦式位移计、振弦式岩石应力计、振弦式压力计中的至少一种。进一步的，在所述控制器上还连接有定时唤醒模块，所述定时唤醒模块用于间隔一定时间唤醒控制器，定时实现地质灾害监测数据的采集。进一步的，在所述控制器上还连接有数据存储模块，所述数据存储模块用于对采集的地质灾害监测数据进行存储。进一步的，在所述控制器上还连接有接口扩展模块，该接口扩展模块为USB接口、串行接口、蓝牙接口或WiFi接口中的一种或多种。进一步的，所述控制器采用STM32L476RG单片机，所述第一切换开关与第二切换开关采用TS12A12511模拟开关芯片，所述ADC采样模块选用AD7689ACPZ高精度ADC芯片，所述无线通讯模块选用华为SIM800C芯片。进一步的，所述振弦电路模块包括拾振放大器、激振放大器与触发器，所述拾振放大器的输入端与所述第二切换开关的第二信号输出端相连，所述拾振放大器的输出端与所述激振放大器的输入端电连接，所述激振放大器的输出端通过触发器与所述控制器相连。进一步的，所述拾振放大器采用AD620高精度放大器，所述激振放大器采用OP07运算放大器，所述触发器采用SN74AHC1G14反相器。进一步的，还包括电源模块，所述电源模块包括太阳能蓄电池、备用锂电池、充电管理电路、升降压电路与负电压电路。本技术的显著效果是：1、通过传感器组对现场数据进行采集，并通过手机连接设备扩展接口中的Wifi接口进行现场参数设置，设置简单灵活方便，使多种设备的管理归一化。2、本设计通过无线通讯模块与服务器进行通讯，从而不仅具备了无线的数据实时上传，同时还具备了远程升级功能，可在办公室内完成更新设备固件的功能，简化了现场操作。3、通过第一切换开关与第二切换开关实现了不同类型传感器的数据上传通道的切换，使得本设计能够适应于不同类型的传感器，有效提高了地质灾害监测的准确率；同时通过控制器将未上传数据的传感器电源开闭，使得设备具有了低功耗模式，而由于野外的采集设备的电力来源是太阳能，因此通过低功耗的模式，可延长采集设备的工作时间，同时也降低了太阳能板的安装要求。4、传统的采集器都是定时采集数据、定时发送的模式，可能存在漏报的情况发送；而本设计采用实时采集、异常触发模式，一旦采集的数据达到实现设置的触发阈值，自动发送到对应的服务器，提高了监测的实时性。5、通过定位模块获取高精度时钟的功能，解决了设备管理、及采样时间同步等问题，同一地区、多个传感器同时采集数据，对采集的数据的时效性与准确率有着重要的意义。6、通过数据存储模块的设置，对历史数据的存储及补发网络原因漏发的数据提供可能。7、本方案选择了高性能锂电池作为备用电源，配合太阳能充电，使设备运行的时间更久。附图说明图1是本技术的电路原理框图；图2是控制器的电路原理图；图3是所述振弦电路模块的电路原理图；图4是所述ADC采样模块的电路原理图；图5是所述无线通讯模块的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。如图1所示，一种多功能地质灾害监测数据采集传输仪，包括控制器、第一切换开关与第二切换开关，在所述控制器的第一信号输入端上连接有雨量计，所述第一切换开关的切换控制端与所述控制器的第一控制信号输出端相连，所述第一切换开关的信号输入端组上连接有传感器组，所述传感器组用于实现各种地质灾害监测数据的采集，所述第一切换开关的第一输出端串接ADC采样模块后与控制器的第二信号输入端相连，所述第一切换开关的第二输出端与所述第二切换开关的信号输入端相连，所述第二切换开关的第一信号输出端串接485通讯模块后与控制器的第三信号输入端相连，所述第二切换开关的第二信号输出端串接振弦电路模块后与控制器的第四信号输入端相连，所述第二切换开关的切换控制端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能地质灾害监测数据采集传输仪，其特征在于：包括控制器、第一切换开关与第二切换开关，在所述控制器的第一信号输入端上连接有雨量计，所述第一切换开关的切换控制端与所述控制器的第一控制信号输出端相连，所述第一切换开关的信号输入端组上连接有传感器组，所述传感器组用于实现各种地质灾害监测数据的采集，所述第一切换开关的第一输出端串接ADC采样模块后与控制器的第二信号输入端相连，所述第一切换开关的第二输出端与所述第二切换开关的信号输入端相连，所述第二切换开关的第一信号输出端串接485通讯模块后与控制器的第三信号输入端相连，所述第二切换开关的第二信号输出端串接振弦电路模块后与控制器的第四信号输入端相连，所述第二切换开关的切换控制端连接至所述控制器的第二控制信号输出端，在所述控制器上还电连接有定位模块与无线通讯模块，所述定位模块用于获取所采集地质灾害监测数据的位置信息，所述无线通讯模块用于与服务器实现通讯互联。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能地质灾害监测数据采集传输仪，其特征在于：包括控制器、第一切换开关与第二切换开关，在所述控制器的第一信号输入端上连接有雨量计，所述第一切换开关的切换控制端与所述控制器的第一控制信号输出端相连，所述第一切换开关的信号输入端组上连接有传感器组，所述传感器组用于实现各种地质灾害监测数据的采集，所述第一切换开关的第一输出端串接ADC采样模块后与控制器的第二信号输入端相连，所述第一切换开关的第二输出端与所述第二切换开关的信号输入端相连，所述第二切换开关的第一信号输出端串接485通讯模块后与控制器的第三信号输入端相连，所述第二切换开关的第二信号输出端串接振弦电路模块后与控制器的第四信号输入端相连，所述第二切换开关的切换控制端连接至所述控制器的第二控制信号输出端，在所述控制器上还电连接有定位模块与无线通讯模块，所述定位模块用于获取所采集地质灾害监测数据的位置信息，所述无线通讯模块用于与服务器实现通讯互联。


2.根据权利要求1所述的多功能地质灾害监测数据采集传输仪，其特征在于：所述传感器组包括电阻式传感器、RS485信号式传感器以及振弦式传感器，所述电阻式传感器输出的信号经过所述第一切换开关与ADC采样模块后输入控制器的第二信号输入端；所述RS485信号式传感器输出的信号经过所述第一切换开关切换后，经由第二切换开关与485通讯模块输入控制器的第三信号输入端；所述振弦式传感器经过所述第一切换开关切换后，经由第二切换开关与485通讯模块输入控制器的第四信号输入端。


3.根据权利要求2所述的多功能地质灾害监测数据采集传输仪，其特征在于：所述电阻式传感器为拉绳式位移传感器、应变式电阻传感器、滑臂式电阻传感器的至少一种；所述RS485信号式传感器为485信号倾斜仪、485信号位移计、485信号雨量计、485信号应力计中的至少一种；所述振弦式传感器为振弦式钢筋计、振弦式位移计、振弦式岩石应力计、振...

【专利技术属性】
技术研发人员：易朋莹，胡晓明，李珂，徐兵帅，王艳磊，何平，张顺斌，余波，
申请(专利权)人：重庆市高新工程勘察设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50