智能终端盒、滑坡监测控制中心装置及滑坡监测系统的制作方法

本实用新型实施例涉及垃圾填埋场远程监测技术，尤其涉及一种智能终端盒、滑坡监测控制中心装置及滑坡监测系统。

背景技术：

随着生活垃圾填埋场管理与监测的日益现代化，垃圾填埋场的安全与监测安全日益重要。

传感器技术的发展使得自动化监测被运用在越来越多的工程项目上。目前，在垃圾填埋场中，使用由传感器等组成的自动化监测系统是以有线的方式连接。

研究表明这种以有线的方式连接的自动化监测系统不适用于垃圾填埋场的滑坡监测。这是因为垃圾填埋场中垃圾山规模庞大，采用有线方式连接，势必需要设置很长的信号传输线路。而目前所采用的RS485通讯的通讯信号会随着传输线路长度的增加而逐步减弱，影响自动化监测系统信号传输效果，进而影响对垃圾山发生滑坡的可能性的推断结果。此外，垃圾填埋场中，垃圾堆放过久会产生沼气，当RS485通讯线路出现短路时，容易产生火花，当火花遇上沼气，会造成不可估量的危害。因此，现有的自动化监测系统对垃圾填埋场有重大安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型提供一种智能终端盒、滑坡监测控制中心装置及滑坡监测系统，以实现提高对垃圾山发生滑坡的可能性的推断结果的准确性，降低自动化监测系统对垃圾填埋场的安全隐患。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于滑坡监测的智能终端盒，该智能终端盒包括：

至少六个传感器扩展接口，用于与测量山体特征参数的传感器相连接；

第一信息交互模块与所述传感器扩展接口连接，且所述第一信息交互模块与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备利用无线通信技术连接，以进行信息交互。

进一步地，所述传感器扩展接口包括至少两个沉降参数测定传感器扩展接口、至少两个土压力参数测定传感器扩展接口以及至少两个剖面位移参数测定传感器扩展接口；

其中，各所述传感器扩展接口为快插拔接口。

进一步地，所述第一信息交互模块包括信号处理单元以及近距离通信单元；

所述信号处理单元与所述近距离通信单元以及所述传感器扩展接口相连接，以将所述传感器扩展接口接收到的山体特征参数转化为数字信号；

所述近距离通信单元与所述传感器扩展接口连接，且与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备利用无线通信技术连接，以进行信息交互。

进一步地，所述近距离通信单元包括：Zigbee通信组件，以及与所述Zigbee通信组件匹配的收发天线。

进一步地，所述第一信息交互模块还包括远距离通信单元；

所述远距离通信单元与所述近距离通信单元连接，同时所述远距离通信单元与下一节点终端设备利用无线通信技术连接，以进行信息交互。

进一步地，所述远距离通信单元包括：GPRS通信组件，以及与所述GPRS通信组件匹配的收发天线。

进一步地，还包括电信号供给模块和蓄电池；

所述电信号供给模块与所述第一信息交互模块和所述传感器扩展接口连接，所述蓄电池与所述电信号供给模块连接。

进一步地，所述智能终端盒外壳为太阳能板；

所述智能终端盒外壳与所述蓄电池连接，以将所述智能终端盒外壳接收到的太阳能转化为电能，并存储于所述蓄电池内。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种滑坡监测控制中心装置，该滑坡监测控制中心装置包括：

第二信息交互模块，与上一节点智能终端盒利用无线通信技术连接，以接收上一节点智能终端盒发送的监测数据，并将反馈信号传输至上一节点智能终端盒；

总控模块，与所述第二信息交互模块连接，对接收到的上一节点智能终端盒发送的监测数据进行处理，以及生成所述反馈信号。

进一步地，所述第二信息交互模块包括Zigbee通信组件，以及与所述Zigbee通信组件匹配的收发天线；或者

所述第二信息交互模块包括GPRS通信组件，以及与所述GPRS通信组件匹配的收发天线。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种滑坡监测系统，该滑坡监测系统包括：至少一个数据收集智能终端盒、一个数据汇总智能终端盒以及至少一个滑坡监测控制中心装置；

所述数据收集智能终端盒为本实用新型实施例提供的任意一种智能终端盒，所述数据汇总智能终端盒为本实用新型实施例提供的任意一种智能终端盒，所述滑坡监测控制中心装置为本实用新型实施例提供的任意一种滑坡监测控制中心装置；

各所述数据收集智能终端盒与所述数据汇总智能终端盒利用无线通信技术连接；

所述数据汇总智能终端盒与所述滑坡监测控制中心装置利用无线通信技术连接。

进一步地，还包括中继器；

所述中继器为权利要求1-8任一项所述的智能终端盒；

所述中继器与各所述数据收集智能终端盒以及所述数据汇总智能终端盒利用无线通信技术连接。

本实用新型实施例提供了一种新型的智能终端盒，通过设置第一信息交互模块与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备利用无线通信技术连接，以进行信息交互，解决了现有的垃圾填埋场中自动化滑坡监测系统利用有线的方式连接，存在信号传输效果不佳，致使垃圾山发生滑坡的可能性推断不准确的问题，以及现有的垃圾填埋场中自动化滑坡监测系统对垃圾填埋场有重大安全隐患的问题，实现了提高对垃圾山发生滑坡的可能性的推断结果的准确性，降低自动化监测系统对垃圾填埋场的安全隐患的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种用于滑坡监测的智能终端盒的结构框图；

图2为该智能终端盒的一种工作原理图；

图3为该智能终端盒的另一种工作原理图；

图4为本实用新型实施例二提供的一种智能终端盒的结构框图；

图5为本实用新型实施例三提供的一种智能终端盒的结构框图；

图6为本实用新型实施例四提供的一种智能终端盒的结构框图；

图7为本实用新型实施例四提供的一种智能终端盒外壳的结构示意图；

图8为本实用新型实施例五提供的一种滑坡监测控制中心装置的结构框图；

图9为本实用新型实施例六提供的一种滑坡监测系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种用于滑坡监测的智能终端盒的结构框图。参见图1，该智能终端盒包括：至少六个传感器扩展接口110，用于与测量山体特征参数的传感器相连接；第一信息交互模块120与传感器扩展接口110连接，且第一信息交互模块120与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备利用无线通信技术连接，以进行信息交互。

在上述技术方案中，山体特征参数是指可用于表征山体发生滑坡的可能性的参数。在实际设置时，可用作山体特征参数的参数可以有多种。示例性地，山体特征参数可以为沉降、土压力以及剖面位移等。

当选用沉降、土压力以及剖面位移作为山体特征参数，可选地，传感器扩展接口110包括至少两个沉降参数测定传感器扩展接口、至少两个土压力参数测定传感器扩展接口以及至少两个剖面位移参数测定传感器扩展接口；其中，各传感器扩展接口为快插拔接口。可选地，快插拔接口可以是雷莫连接器。

下一节点终端设备是指其他该智能终端盒或滑坡监测控制中心装置，上一节点终端设备是指其他智能终端盒。

在实际工作过程中，该智能终端盒可具体用于数据收集或数据汇总等。

图2为该智能终端盒的一种工作原理图。参见图2，若该智能终端盒用于数据收集，该智能终端盒传感器扩展接口110需要与测量山体特征参数的传感器相连接，传感器采集到山体特征参数后，第一信息交互模块120利用无线通信技术将传感器所采集的山体特征参数传输至下一节点终端设备。可选地，该智能终端盒第一信息交互模块120还可以利用无线通信技术接收下一节点终端设备发送的反馈信号。

图3为该智能终端盒的另一种工作原理图。参见图3，若该智能终端盒用于数据汇总，该智能终端盒的传感器扩展接口110可以与测量山体特征参数的传感器相连接，也可以不与测量山体特征参数的传感器相连。第一信息交互模块120用于利用无线通信技术接收上一节点终端设备发送的山体特征参数，并将该山体特征参数转发至下一节点终端设备。第一信息交互模块120还用于利用无线通信技术接收下一节点终端设备发送的反馈信号，并将该反馈信号转发至上一节点终端设备。

该类智能终端盒还可以用作中继器，以延长山体特征参数信号以及反馈信息的可传输距离。

在上述技术方案中，由于第一信息交互模块与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备利用无线通信技术连接，使得智能终端盒与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备之间不需要设置实体的传输线路，智能终端盒与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备之间的通讯信号不会随着传输距离的增加而衰减，更不会出现通讯线路短路的问题，解决了现有的垃圾填埋场中自动化滑坡监测系统利用有线的方式连接，存在信号传输效果不佳，致使垃圾山发生滑坡的可能性推断不准确的问题，以及现有的垃圾填埋场中自动化滑坡监测系统对垃圾填埋场有重大安全隐患的问题，实现了提高对垃圾山发生滑坡的可能性的推断结果的准确性，降低自动化监测系统对垃圾填埋场的安全隐患效果。

实施例二

图4为本实用新型实施例二提供的另一种智能终端盒的结构框图。图4为实施例一提供的智能终端盒的具体示例。参见图4，该智能终端盒中第一信息交互模块120包括信号处理单元122以及近距离通信单元121；信号处理单元122与近距离通信单元121以及传感器扩展接口110相连接，以将与传感器扩展接口110连接的传感器采集到的山体特征参数转化为数字信号；近距离通信单元121与传感器扩展接口110连接，且与下一节点终端设备和/或上一节点终端设备利用无线通信技术连接，以进行信息交互。

在实际设置中，该近距离通信单元121可以为基于近距离无线通信技术形成的通信单元。可选地，该近距离通信单元可以包括：Zigbee通信组件，以及与Zigbee通信组件匹配的收发天线。其中，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术，又称紫蜂协议，是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。与Zigbee通信组件匹配的收发天线可以为2.4G高增益天线。

由于近距离通信单元121(例如Zigbee通信组件)可用于传输数字信号，而测量山体特征参数的传感器采集到的山体特征参数为模拟信号，无法直接进行信号传输。信号处理单元122用于将测量山体特征参数的传感器采集的模拟信号转换成数字信号，以供近距离通信单元121进行信息交互。可选地，该信号处理单元122为振弦式传感器处理模块。

上述技术方案中，通过设置第一信息交互模块120包括近距离通信单元121以及信号处理单元122，可以使得各智能终端盒之间形成局域网，方便信号(包括山体特征参数以及反馈信号)的传输。

实施例三

图5为本实用新型实施例三提供的一种智能终端盒的结构框图。图5为上述技术方案基础上的一个具体示例。参见图5，该智能终端盒中第一信息交互模块还包括远距离通信单元123。其中，远距离通信单元123与近距离通信单元121连接，同时远距离通信单元123与下一节点终端设备利用无线通信技术连接，以进行信息交互。

在实际设置中，该远距离通信单元123可以为基于远距离无线通信协议形成的通信单元。可选地，该远距离通信单元123包括：GPRS通信组件，以及与GPRS通信组件匹配的收发天线。GPRS，是通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称，其为通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递的技术。

需要说明的是，在上述技术方案中，由于近距离通信单元121和远距离通信单元123基于的传输协议不同，其可传输的信号的打包方式不同。信号在近距离通信单元121和远距离通信单元123之间进行传输时，需要根据传输协议，适当调整信号的打包形式。

上述技术方案中，通过设置第一信息交互模块120包括远距离通信单元123，可以使得智能终端盒与距离较远的下一节点终端设备之间实现信息交互，方便信号(包括山体特征参数以及反馈信号)的传输。

类似地，下一节点终端设备可以是其他该智能终端盒或滑坡监测控制中心装置。进一步，可选地，下一节点终端设备为滑坡监测控制中心装置，这样设置的好处是，相对于近距离通信单元121，远距离通信单元123可以将信号传输的更远，远距离通信单元123与滑坡监测控制中心装置利用无线通信技术连接，可以解除现有的要求滑坡监测控制中心装置必须设置在垃圾填埋场内的限制，可以提高滑坡监测控制中心装置的安全性。

实施例四

图6为本实用新型实施例四提供的一种智能终端盒的结构示意图。图6为上述实施例中的一个具体示例。在本实施例中，该智能终端盒主要用于数据收集，其传感器扩展接口110需要与测量山体特征参数的传感器相连接。参见图6，该智能终端盒还包括电信号供给模块130和蓄电池140。电信号供给模块130与第一信息交互模块120和传感器扩展接口101连接，蓄电池140与电信号供给模块130连接。

这里，电信号供给模块130的作用有二：一是在利用测量山体特征参数的传感器对山体特征参数进行采集时，控制输入到各传感器的电压值，使其维持在稳定状态，使得各压力传感器处于最佳的工作模式下；二是在利用第一信息交互模块120接收到反馈信号后，基于该反馈信号控制各压力传感器开启或关断，以降低该智能终端盒的功耗。进一步，可选地，该蓄电池140可以为锂电池。

若每天仅采集一次山体特征参数，研究表明，对于容量为10200mA的锂电池，在一次充满电后，其可以连续10天给智能终端盒供电。无疑，这可以有效解决在连续多天天气状况不好的情况下，智能终端盒由于电力不足无法进行正常工作的问题。

图7为本实用新型实施例提供的一种智能终端盒外壳的结构示意图。进一步地，参见图7，该智能终端盒外壳150为太阳能板；智能终端盒外壳150与蓄电池140连接(图7中未示出)，以将智能终端盒外壳150接收到的太阳能转化为电能，并存储于蓄电池140内。

上述技术方案中，通过设置智能终端盒外壳150为太阳能板，利用太阳能为蓄电池140充电，不需要额外为蓄电池140架设充电线路，可以有效避免充电线路短路产生火花的不良现象出现。

实施例五

图8为本实用新型实施例五提供的一种滑坡监测控制中心装置的结构框图。参见图8，该滑坡监测控制中心装置200包括：第二信息交互模块210以及总控模块220。该第二信息交互模块210与上一节点智能终端盒利用无线通信技术连接，以接收上一节点智能终端盒发送的山体特征参数，并将反馈信号传输至上一节点智能终端盒；总控模块220，与第二信息交互模块210连接，对接收到的上一节点智能终端盒发送的山体特征参数进行处理，以及生成反馈信号。

本实用新型实施例中，可选地，第二信息交互模块包括Zigbee通信组件，以及与Zigbee通信组件匹配的收发天线；或者第二信息交互模块包括GPRS通信组件，以及与GPRS通信组件匹配的收发天线。需要说明的是，滑坡监测控制中心装置与上一节点智能终端盒基于相同的无线通信协议进行信息交互。

上述技术方案中，设置滑坡监测控制中心装置与上一节点智能终端盒利用无线通信技术连接，而非有线方式连接，可以提高对垃圾山发生滑坡的可能性的推断结果的准确性，降低自动化监测系统对垃圾填埋场的安全隐患的目的。

实施例六

图9为本实用新型实施例六提供的一种滑坡监测系统。参见图9，该滑坡监测系统包括：至少一个数据收集智能终端盒101、一个数据汇总智能终端盒201以及至少一个滑坡监测控制中心装置401。其中，数据收集智能终端盒101为本实用新型实施例提供的任意一种智能终端盒201，数据汇总智能终端盒201为本实用新型实施例提供的任意一种智能终端盒，滑坡监测控制中心装置401为本实用新型实施例提供的任意一种滑坡监测控制中心装置；各数据收集智能终端盒101与数据汇总智能终端盒201利用无线通信技术连接；数据汇总智能终端盒201与滑坡监测控制中心装置401利用无线通信技术连接。

该滑坡监测系统的具体工作过程有多种，下面就典型的具体工作过程进行详细说明，而非对本实用新型的限制。

该具体工作过程分为三个阶段：

第一阶段，山体特征参数采集阶段。在该阶段，可选地，设置与数据收集智能终端盒101连接的传感器在设定时间开启，或者在接收到传感器开启指令后开启与数据收集智能终端盒101连接的传感器。在与数据收集智能终端盒101连接的传感器开启后，传感器对山体特征参数进行采集。

第二阶段，山体特征参数传输阶段。可选地，在该阶段，与数据收集智能终端盒101将其采集到的山体特征参数传输至数据收集智能终端盒101中的第一信息交互模块120。数据收集智能终端盒101的第一信息交互模块120接收到该山体特征参数后，将其传输至数据汇总智能终端盒201的第一信息交互模块120。数据汇总智能终端盒201的第一信息交互模块120将接收到的所有山体特征参数传输至滑坡监测控制中心装置401的第二信息交互模块210。滑坡监测控制中心装置401中第二信息交互模块210将接收到的所有山体特征参数传输至总控模块220。该总控模块220将所有的山体特征参数进行显示，以帮助工作工作人员确定山体滑坡的概率。或者，该总控模块220基于所有的山体特征参数得出山体滑坡的概率，并将该山体滑坡的概率进行显示。

第三阶段，各压力传感器关闭阶段。可选地，在此阶段，该总控模块220判断各传感器所采集到的山体特征参数是否均已接收完毕。若经判断各传感器所采集到的山体特征参数均已接收完毕，总控模块220生成反馈信号，并将该反馈信号发送至第二信息交互模块210。滑坡监测控制中心装置401第二信息交互模块210将接收到的反馈信号发送至数据汇总智能终端盒201的第一信息交互模块120。数据汇总智能终端盒201的第一信息交互模块120在接收到该反馈信号后，将其发送至数据收集智能终端盒101的第一信息交互模块120。数据收集智能终端盒101的第一信息交互模块120在接收到该反馈信号后，将其发送至电信号供给模块130，以使该电信号供给模块130关断与该数据收集智能终端盒101相连接的传感器。

本实用新型实施例提供了一种滑坡监测系统，利用无线通信技术组建滑坡监测系统，解决了现有的垃圾填埋场中自动化滑坡监测系统利用有线的方式连接，存在信号传输效果不佳，致使垃圾山发生滑坡的可能性推断不准确的问题，以及现有的垃圾填埋场中自动化滑坡监测系统对垃圾填埋场有重大安全隐患的问题，实现了提高对垃圾山发生滑坡的可能性的推断结果的准确性，降低自动化监测系统对垃圾填埋场的安全隐患效果。

需要说明的是，在上述技术中，还可以包括中继器，该中继器可以位于数据收集智能终端盒与数据汇总智能终端盒之间，也可以位于数据汇总智能终端盒与滑坡监测控制中心装置之间。图9中，示例性地设置中继器301位于数据汇总智能终端盒201与滑坡监测控制中心装置401之间。

在实际中，由于垃圾填埋场中垃圾山规模庞大，往往需要设置100个以上的传感器才能够较全面的确定垃圾山的整体状态。可选地，数据收集智能终端盒、数据汇总智能终端盒以及中继器之间通过ZigBee技术连接。

若该滑坡监测系统不包括中继器，或者该滑坡监测系统包括中继器，且该中继器可以位于数据收集智能终端盒与数据汇总智能终端盒之间，滑坡监测控制中心装置与数据汇总智能终端盒通过GPRS技术连接。若该滑坡监测系统包括中继器，且该中继器位于数据汇总智能终端盒与滑坡监测控制中心装置之间，滑坡监测控制中心装置与中继器通过GPRS技术连接。这样设置的好处是解除了滑坡监测控制中心装置必须设置在垃圾填埋场内的限制，提高了滑坡监测控制中心装置的安全性。

此外，还可以采用防水材料制作组成该滑坡监测系统的数据收集智能终端盒、数据汇总智能终端盒、滑坡监测控制中心装置以及中继器，以提高其防水特性，使得其在雨雪天气同样适用。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。