膨胀土边坡自动化综合监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种膨胀土边坡自动化综合监测系统，包括多个膨胀土边坡综合监测站，每个膨胀土边坡综合监测站均包括膨胀土边坡数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块，还包括数据监控主机、数据监控客户机、GPRS无线通讯模块和太阳能供电模块，多个膨胀土边坡综合监测站的数据输出端与所述GPRS无线通讯模块的输入端连接，GPRS无线通讯模块的输出端与所述数据监控主机的输入端连接，数据监控主机的输出端通过互联网与所述数据监控客户机的输入端连接，数据监控客户机接入互联网。本实用新型采集劳动强度低、采集周期可根据电脑时间自行设定，缩短了采集周期，节省了大量的时间、人力和物力。
【专利说明】膨胀土边坡自动化综合监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动化综合监测系统，尤其是涉及一种膨胀土边坡自动化综合监测系统。
【背景技术】
[0002]我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一，现已发现有膨胀土发育的地区达20余个省、市、自治区,遍及西南、西北、东北、长江与黄河中下游及东南沿海地区。其中主要有:云南、贵州、四川、湖北、安徽、广东、广西、陕西、山西、河南、山东和河北等省区。多年来，在膨胀土边坡监测信息采集方面，存在监测手段落后，数据不准，采集劳动强度大，实时性差，采集周期长，不能自动化采集与监测等诸多弊端。往往由于膨胀土变形等墒情信息数据没有及时和准确的反馈，没有及时处理，土边坡断层、滑坡，导致人员伤亡。
[0003]传统的膨胀土边坡自动化监测装置，仅仅用于现场采集膨胀土边坡的数据，采集的数据供现场人员参考，存在监测手段落后，数据不准，采集劳动强度大，实时性差，采集周期长，不能自动化采集与监测并、远程无法观察现场膨胀土边坡信息要素的缺点。而且膨胀土边坡自动化监测装置耗电量大、能源供给不便。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服上述不足，而提供一种监测断面数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的数据采集系统，其目标是通过计算机与GPRS远程通讯实现强膨胀土(岩)的各种要素的远程实时在线数据采集与分析处理，方便日常操作与维护，并为研究分析者提供便捷、可靠的数据服务的膨胀土边坡自动化综合监测系统。
[0005]为实现上述目的，本实用新型设计的膨胀土边坡自动化综合监测系统，包括多个膨胀土边坡综合监测站，每个膨胀土边坡综合监测站均包括膨胀土边坡数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块，所述膨胀土边坡数据采集模块的输出端连接所述数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接所述数据显示模块的输入端，还包括数据监控主机、数据监控客户机、GPRS无线通讯模块和太阳能供电模块，所述多个膨胀土边坡综合监测站的数据输出端与所述GPRS无线通讯模块的输入端连接，所述GPRS无线通讯模块的输出端与所述数据监控主机的输入端连接，所述数据监控主机的输出端通过互联网与所述数据监控客户机的输入端连接，所述数据监控客户机接入互联网。
[0006]进一步地，所述数据采集模块包括传感器组件，所述传感器组件的输出端连接有A/D转换芯片的输入端，所述A/D转换芯片的输出端连接有AVR单片机，所述AVR单片机输出端连接有控制面板。
[0007]更进一步地，所述传感器组件包括位移传感器、水分传感器、水势传感器、土温传感器、气温传感器、降雨量传感器。
[0008]更进一步地，所述太阳能供电模块包括太阳能板、蓄电池和太阳能控制器和接线盒，所述太阳能板将太阳光信号转换成为电信号，所述太阳能板与蓄电池连接，用于储存太阳能板转换的电量，所述太阳能控制器输出端分别与太阳能板、蓄电池、接线盒连接。
[0009]本实用新型可以监测多个断面的原因量如温度、降雨、膨胀土含水量等信息，以及效应量如边坡位移等实时信息。每个断面按照现场监测的要求可设置多个监测点。该系统用于在无人值守的情况下，多要素数据信息通过GPRS模块进行传输，实现监测软件远程对实时传回的要素数据信息进行存储、汇总、分析、查询等，进一步体现了监测数据的准确性和实时性，并方便用户日常操作与维护，为研究分析者提供便捷、可靠的数据服务，解决了以往监测方式落后，实时性差，采集周期长，不能自动采集与监测等诸多弊端问题，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0010]1、可同时监测土(岩)如位移、水分、水势、土温、气温、降雨量多要素，并采用GPRS无线通讯模块传输数据，保证了数据传输的实时性、连续性、可靠性、准确性，传输距离大大提闻。
[0011]2、实现了在无人值守的情况下，数据自动采集并传输至数据监控客户机进行显示、存储、分析、统计、查看历史数据，实时监控数据监控主机多要素信息。
[0012]3、可以根据现场采集的需要设置多个监测点，采集劳动强度低、采集周期可根据电脑时间自行设定，缩短了采集周期，节省了大量的时间、人力和物力。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构框图；
[0014]图2为本实用新型现场布设的膨胀土边坡综合监测站的结构示意图；
[0015]图中:1_膨胀土边坡综合监测站(1.1-数据采集模块、1.2-数据处理模块、1.3数据显示模块);2_数据监控主机；3_数据监控客户机；4-GPRS无线通讯模块；5_太阳能供电模块；6_互联网发布中心。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述:
[0017]如图1所示，膨胀土边坡自动化综合监测系统，包括两个或以上膨胀土边坡综合监测站1，膨胀土边坡综合监测站I可以根据现场的监测需要设置若干个，每个膨胀土边坡综合监测站I均包括数据采集模块1.1、数据处理模块1.2、数据显示模块1.3，膨胀土边坡数据采集模块1.2的输出端连接数据处理模块1.2的输入端，数据处理模块1.2的输出端连接数据显示模块1.3的输入端，还包括数据监控主机2、数据监控客户机3、GPRS无线通讯模块4和太阳能供电模块5，多个膨胀土边坡综合监测站I的数据输出端与GPRS无线通讯模块4的输入端连接，GPRS无线通讯模块4的输出端与数据监控主机2的输入端连接，数据监控主机2的输出端与数据监控客户机3的输入端连接，数据监控客户机3接入互联网。
[0018]膨胀土边坡数据采集模块1.1数据采集模块1.1用于将采集到的模拟信号、数字信号转化为数字量，在采集仪面板上显示，通过接收数据监控主机2发下来的命令，将采集的数据值发送到GPRS无线通讯模块4中去。
[0019]数据采集模块1.1包括传感器组件，传感器组件的输出端连接有A/D转换芯片的输入端，A/D转换芯片用于将采集到的模拟信号、数字信号转化为单片机可识别的数字量，A/D转换芯片的输出端连接有AVR单片机，AVR单片机，用于接收数字量、计算、控制、命令发送;AVR单片机输出端连接有控制面板，控制面板包括液晶显示屏、功能按钮，用于显示当前时间、要素数据信息以及用户操作及设置。数据采集模块1.1中还设置有实时时钟、纽扣电池，数据采集仪设备断电后，作为备用电源给数据采集仪时钟芯片供电
[0020]传感器组件包括位移传感器、水分传感器、水势传感器、土温传感器、气温传感器、降雨量传感器，还可根据需要集成其他要求的传感器，按照实际的需要可把传感器埋入指定的地点进行监测，并将采集到的模拟信号、数字信号发送到数据采集设备中，数据监控主机2分析、计算和储存。
[0021]GPRS无线通讯模块4包括GPRS模块、GPRS天线、电源连接线、通讯线。太阳能供电系统包括太阳能板、蓄电池和太阳能控制器及相应的接线盒；太阳能板，将太阳光信号转换成为电信号，高效环保，给蓄电池供电；蓄电池，用于储存太阳能板转换的电量，阀控式密封铅酸蓄电池，高性能、长寿命；太阳能控制器及相应接线盒，用于控制太阳能板和蓄电池的充放电的情况，保证太阳能板和蓄电池正常工作。
[0022]数据监控主机2为现有的监控机，可实现数据采集显示、存储、分析、统计、及数据导出，数据监控客户机3为现有的数据监控客户机监控机，通过互联网实现远程监控数据监控主机的功能，数据监控客户机3接入互联网实现了互联网数据发布功能，数据监控客户机3把接收到的数据传到互联网上，在局域网或互联网中可通过电脑和相应的智能手机查询监测点的实时及历史数据，方便快捷。
[0023]其它未详细说明的部分均为现有技术。
【权利要求】
1.一种膨胀土边坡自动化综合监测系统，包括多个膨胀土边坡综合监测站，每个膨胀土边坡综合监测站均包括膨胀土边坡数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块，所述膨胀土边坡数据采集模块的输出端连接所述数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接所述数据显示模块的输入端，其特征在于: 还包括数据监控主机、数据监控客户机、GPRS无线通讯模块和太阳能供电模块，所述多个膨胀土边坡综合监测站的数据输出端与所述GPRS无线通讯模块的输入端连接，所述GPRS无线通讯模块的输出端与所述数据监控主机的输入端连接，所述数据监控主机的输出端通过互联网与所述数据监控客户机的输入端连接，所述数据监控客户机接入互联网。
2.根据权利要求1所述的膨胀土边坡自动化综合监测系统，其特征在于:所述数据采集模块包括传感器组件，所述传感器组件的输出端连接有A/D转换芯片的输入端，所述A/D转换芯片的输出端连接有AVR单片机，所述AVR单片机输出端连接有控制面板。
3.根据权利要求2所述的膨胀土边坡自动化综合监测系统，其特征在于:所述传感器组件包括位移传感器、水分传感器、水势传感器、土温传感器、气温传感器、降雨量传感器。
4.根据权利要求1所述的膨胀土边坡自动化综合监测系统，其特征在于:所述太阳能供电模块包括太阳能板、蓄电池和太阳能控制器和接线盒，所述太阳能板将太阳光信号转换成为电信号，所述太阳能板与蓄电池连接，用于储存太阳能板转换的电量，所述太阳能控制器输出端分别与太阳能板、蓄电池、接线盒连接。
【文档编号】G08C17/02GK203502052SQ201320602915
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】刘祖强, 齐文新, 田雪冬, 但姗, 吕笑, 何廷贵, 龚文慈, 张占彪 申请人:长江勘测规划设计研究有限责任公司, 长江岩土工程总公司（武汉）