基于物联网的泥石流临灾监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于物联网的泥石流临灾监测系统，包括物联网云端服务器，以及与云端服务器通信连接的气象中心，所述云端服务器通信连接无线传感网，所述无线传感网包括网络节点、土壤水分传感器、土壤内部压力传感器以及定位装置，所述土壤水分传感器、土壤内部压力传感器和定位装置检测的数据均通过网络节点传输至云端服务器。通过需要监控泥石流的地区布设无线传感网，通过无线传感网中的土壤水分传感器、土壤内部压力传感器对土壤的检测，以及定位装置对土壤移动位移的检测，以及结合气象中心采集的周围的气象数据，经过云端处理器的计算和模拟，达到了对泥石流灾害进行，实时监控且精确度高的目的。
【专利说明】基于物联网的泥石流临灾监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及泥石流检测领域，具体地，涉及一种基于物联网的泥石流临灾监测系统。
【背景技术】
[0002]目前，物联网的出现，实现了全球亿万种物品之间的互连，将不同行业、不同地域、不同应用、不同领域的物理实体按其内在关系紧密地关联在一起。作为崭新的综合性信息系统，物联网并不是单纯的，它包括信息的感知、传输、处理决策、服务等多个方面，呈现出自身显著的特点；物联网是一个由云端组成的一个庞大网络，随着传感器网络大规模部署，各种终端就像蓝海一样，分布到各种各样基础设施上收集信息，在通过各种网络将这些信息发送到云端进行计算和处理，经过计算和处理的信息最后到了应用层为不同的领域各种各样行的支撑服务。
[0003]物联网的关键核心技术就是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术，该是二 i 世纪最有影响力的二 i 项技术之一、改变世界的十大技术之一和全球未来的三大高科技之一。这些美誉的接踵而至为无线传感器网络开启了广阔的发展前景和应用空间。
[0004]高效的数据融合、云计算等先进技术能够实现海量数据存储与智能高效决策，与无线传感器网络技术的有机结合将目前物联网的应用得到了更大的扩展，不仅仅限于农业，医疗，更适用于交通，环境等广泛应用，将逐步实现真正的“万物互联互通”。
[0005]我国是世界上泥石流灾害最为严重的国家之一，甘肃省尤为严重，特别是2010年发生的甘肃舟曲特大泥石流灾害造成了巨大的人员伤亡及经济损失。为了有效预防滑坡和泥石流，政府相关部门相继采取了多项措施，不断健全泥石流监测预警技术，并取得了一些成果。
[0006]在泥石流监测方面，国内科研人员已经研发出了一些针对泥石流的监测预警，
[0007]但现有的泥石流监测预警装置和系统，都存在以下弊端:监测设备单一固定，系统缺乏统一的数据管理与共享，无法进行海量数据管理，监测数据精确性与可靠度不够高，实时性较差，设备成本太高等。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种基于物联网的泥石流临灾监测系统，以实现实时监控且精确度高的优点。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0010]一种基于物联网的泥石流临灾监测系统，包括物联网云端服务器，以及与云端服务器通信连接的气象中心，所述云端服务器通信连接无线传感网，所述无线传感网包括网络节点、土壤水分传感器、土壤内部压力传感器以及定位装置，所述土壤水分传感器、土壤内部压力传感器和定位装置检测的数据均通过网络节点传输至云端服务器。[0011]根据本实用新型的优选实施例，所述网络节点通过3G网络与云端服务器通信。
[0012]根据本实用新型的优选实施例，所述土壤水分传感器包括第一电源模块、第一处理器模块、第一通信模块和第一传感器模块，所述第一通信模块和第一传感器模块均与第一处理器模块电连接，所述第一电源模块为第一处理器模块、第一通信模块和第一传感器模块提供直流电源。
[0013]根据本实用新型的优选实施例，所述土壤水分传感器封装在环氧树脂纯胶体内。
[0014]根据本实用新型的优选实施例，所述土壤内部压力传感器包括第二电源模块、第二处理器模块、第二通信模块和第二传感器模块，所述第二通信模块和第二传感器模块均与第二处理器模块电连接，所述第二电源模块为第二处理器模块、第二通信模块和第二传感器模块提供直流电源。
[0015]根据本实用新型的优选实施例，所述第二传感器模块由两层衬底构成，该两层衬底的内表面均覆盖导体材料，在导体材料上覆盖对压力敏感的墨水，所述两层衬底的内表面通过粘合剂粘合在一起。
[0016]根据本实用新型的优选实施例，所述定位装置包括第三电源模块、第三处理器模块、第三通信模块和第三传感器模块，所述第三通信模块和第三传感器模块均与第三处理器模块电连接，所述第三电源模块为第三处理器模块、第三通信模块和第三传感器模块提供直流电源，所述第三传感器模块至少集成加速度传感器、方向传感器、地磁传感器和GPS。
[0017]本实用新型的技术方案具有以下有益效果:
[0018]本实用新型的技术方案，通过需要监控泥石流的地区布设无线传感网，通过无线传感网中的土壤水分传感器、土壤内部压力传感器对土壤的检测，以及定位装置对土壤移动位移的检测，以及结合气象中心采集的周围的气象数据，经过云端处理器的计算和模拟，达到了对泥石流灾害进行，实时监控且精确度高的目的。
[0019]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型实施例所述的基于物联网的泥石流临灾监测系统原理示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例所述的土壤水分传感器的原理框图；
[0022]图3为本实用新型实施例所述的土壤内部压力传感器的原理框图；
[0023]图4为本实用新型实施例所述的定位装置的原理框图；
[0024]图5为本实用新型实施例所述的位移计算示意图；
[0025]图6为本实用新型实施例所述的感知精度和节点个数对照图；
[0026]图7为本实用新型实施例所述的布网成本和节点个数的对照图；
[0027]图8为本实用新型实施例所述的定位方法的精度对照图。
[0028]结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下:
[0029]1-网络节点；2-气象中心；3_3G基站。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0031]如图1所示，一种基于物联网的泥石流临灾监测系统，包括物联网云端服务器，以及与云端服务器通信连接的气象中心，云端服务器通信连接无线传感网，无线传感网包括网络节点、土壤水分传感器、土壤内部压力传感器以及定位装置，土壤水分传感器、土壤内部压力传感器和定位装置检测的数据均通过网络节点传输至云端服务器。
[0032]其中，网络节点通过3G网络与云端服务器通信。
[0033]如图2所不,土壤水分传感器包括第一电源模块、第一处理器模块、第一通信模块和第一传感器模块,第一通信模块和第一传感器模块均与第一处理器模块电连接，第一电源模块为第一处理器模块、第一通信模块和第一传感器模块提供直流电源。土壤水分传感器封装在环氧树脂纯胶体内。携带方便，安装、操作及维护简单。结构设计合理，不绣钢探针保证使用寿命。外部以环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蚀。土质影响较小，应用地区广泛。测量精度高，性能可靠，土壤水分传感器的各项具体参数如表一所示，
[0034]表一、土壤水分传感器具体参数表:
[0035]
【权利要求】
1.一种基于物联网的泥石流临灾监测系统，包括物联网云端服务器，下文简称云端服务器，以及与云端服务器通信连接的气象中心，其特征在于，所述云端服务器通信连接无线传感网，所述无线传感网包括网络节点、土壤水分传感器、土壤内部压力传感器以及定位装置，所述土壤水分传感器、土壤内部压力传感器和定位装置检测的数据均通过网络节点传输至云端服务器。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的泥石流临灾监测系统，其特征在于，所述网络节点通过3G网络与云端服务器通信。
3.根据权利要求1或2所述的基于物联网的泥石流临灾监测系统，其特征在于，所述土壤水分传感器包括第一电源模块、第一处理器模块、第一通信模块和第一传感器模块，所述第一通信模块和第一传感器模块均与第一处理器模块电连接，所述第一电源模块为第一处理器模块、第一通信模块和第一传感器模块提供直流电源。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的泥石流临灾监测系统，其特征在于，所述土壤水分传感器封装在环氧树脂纯胶体内。
5.根据权利要求1或2所述的基于物联网的泥石流临灾监测系统，其特征在于，所述土壤内部压力传感器包括第二电源模块、第二处理器模块、第二通信模块和第二传感器模块，所述第二通信模块和第二传感器模块均与第二处理器模块电连接，所述第二电源模块为第二处理器模块、第二通信模块和第二传感器模块提供直流电源。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的泥石流临灾监测系统，其特征在于，所述第二传感器模块由两层衬底构成，该两层衬底的内表面均覆盖导体材料，在导体材料上覆盖对压力敏感的墨水，所述两层衬底的内表面通过粘合剂粘合在一起。
7.根据权利要求1或2所述的基于物联网的泥石流临灾监测系统，其特征在于，所述定位装置包括第三电源模块、第三处理器模块、第三通信模块和第三传感器模块，所述第三通信模块和第三传感器模块均与第三处理器模块电连接，所述第三电源模块为第三处理器模块、第三通信模块和第三传感器模块提供直流电源，所述第三传感器模块至少集成加速度传感器、方向传感器、地磁传感器和GPS。
【文档编号】G01D21/02GK203396427SQ201320527490
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】杨裔, 杜谨泽, 邓毓博, 李彩虹, 贵向泉, 李守亮, 李廉 申请人:兰州大学