一种地质灾害无线监测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种地质灾害无线监测装置，包括微处理器、倾角传感器、超声传感器、温度传感器、湿度传感器、射频装置、GSM通信模块，微处理器采用CC2431芯片，倾角传感器通过CC2431芯片上的A/D转换口与CC2431芯片连接，超声传感器、温度传感器、湿度传感器通过CC2431芯片上的数字I/O接口与CC2431芯片连接，CC2431通过通信串口与GSM通信模块连接，CC2431通过RF接口与射频装置连接，本实用新型装置采用CC2431芯片为微控制器来采集分析地质环境温湿度、倾角、位移信息，应用MC37I模块实现数据的GSM远程传输，采集的数据准确有效，可实现对山体的状态实时跟踪，随时掌握山体的位移、倾角的变化情况，以及监测点的温度湿度等环境状态信息，能够很好反应监测区域的环境信息情况。
【专利说明】
一种地质灾害无线监测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及地质灾害监测技术领域，具体的说是一种地质灾害无线监测装置。【背景技术】
[0002]我国是一个地质灾害多发的国家，滑坡、泥石流等地质灾害频繁发生，对人民的生命财产安全构成了严重的威胁。目前，针对地质灾害易发、地质结构复杂地区，气象部门的监测往往停留在一个大的区域范围内，对具体的监测点缺乏针对性;而人为的监控效率低， 已经不能满足对地质灾害的监测预报，不能对山体的状态实时跟踪，无法随时掌握山体的位移、倾角的变化及其他环境状态信息的情况。
[0003]因此，为克服上述技术的不足而设计出一款能实现对山体状态的实时跟踪、随时掌握山体的位移及倾角的变化情况、针对性强、数据准确可靠的一种地质灾害无线监测装置，正是发明人所要解决的问题。【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种地质灾害无线监测装置，其结构简单，能实现对山体状态的实时跟踪，随时掌握山体的位移及倾角的变化情况，针对性强，数据准确可靠。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种地质灾害无线监测装置， 其包括微处理器、倾角传感器、超声传感器、温度传感器、湿度传感器、射频装置、GSM通信模块、电源，所述微处理器采用CC2431芯片，所述倾角传感器通过CC2431芯片上的A/D转换口与CC2431芯片连接，所述超声传感器、温度传感器、湿度传感器通过CC2431芯片上的数字I / 〇接口与CC2431芯片连接，所述CC2431芯片通过通信串口与GSM通信模块连接，所述CC2431 芯片通过RF接口与射频装置连接。
[0006]进一步，所述温度传感器采用DS18B20温度传感器，采用单线接口方式实现微处理器与DS18B20温度传感器的双向通信。
[0007]进一步，所述倾角传感器采用MMA7361三轴倾角加速度芯片。[〇〇〇8] 进一步，所述GSM通信模块为MC37I模块。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]1、本实用新型装置采用CC2431芯片为微控制器来采集分析地质环境温湿度、倾角、位移信息，应用MC37I模块实现数据的GSM远程传输，装置采集的数据准确有效，可实现对山体的状态实时跟踪，随时掌握山体的位移、倾角的变化情况，以及监测点的温度湿度等环境状态信息，能够很好反应监测区域的环境信息情况。【附图说明】[0〇11 ]图1是本实用新型结构;意图D
[0012]图2是本实用新型温湿度传感器电路原理图。[〇〇13]图3是本实用新型倾角传感器电路原理图。[〇〇14]图4是本实用新型电源电路原理图。[〇〇15]图5是本实用新型微处理器电路原理图。[〇〇16]图6是本实用新型GSM通信模块电路原理图。[〇〇17]附图标记说明:1-微处理器;2-电源;3-RF接口；4-射频装置;5-GSM通信模块;6-通信串口； 7-数字I/O接口； 8-湿度传感器;9-温度传感器；10-超声传感器；11-倾角传感器； 12-A/D 转换口。【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
[0019]参见图1是本实用新型结构示意图，该结构一种地质灾害无线监测装置，包括微处理器1、倾角传感器11、超声传感器10、温度传感器9、湿度传感器8、射频装置4、GSM通信模块 5、电源2,微处理器1采用CC2431芯片，倾角传感器11通过CC2431芯片上的A/D转换口 12与 CC2431芯片连接，超声传感器10、温度传感器9、湿度传感器8通过CC2431芯片上的数字I/O 接口 7与CC2431芯片连接，CC2431芯片通过通信串口 6与GSM通信模块5连接，CC2431芯片通过RF接口 3与射频装置4连接。温度传感器9采用DS18B20温度传感器，装置采用单线接口方式实现微处理器1与DS18B20温度传感器9的双向通信。倾角传感器11采用MMA7361三轴倾角加速度芯片。GSM通信模块5为MC37I模块。
[0020]参见图2是本实用新型温湿度传感器电路原理图，温度传感器9采用DS18B20,其电压范围为3.0?5.5V，采用单线接口方式实现微处理器1与温度传感器9的双向通信，其温度范围在-55°C?+125°C，精度可达到0.0625°C，满足监测节点所处的环境要求。湿度传感器9 采用HS1101型电容型传感器，其电容值随着湿度的变化而变化，相对湿度在0%?100%RH 范围内；HS1101是一种湿敏电容，将其应用在555振荡电路，让电容的变化转化为频率的变化。[〇〇21] 参见图3是本实用新型倾角传感器电路原理图，倾角传感器11采用MMA7361三轴倾角加速度芯片，其能够同时监测三个角度变化，每个轴随着角度的变化输出模拟电压信号， 其工作电压范围为2.2?3.6V，响应时间为0.5ms，具有休眠控制功能，并拥有低功耗模式， 工作温度在-40 °C?+85°C，测量精度为800mv/g，每个轴在-90°?+90°范围内产生0.85? 2.45V电压变化。[〇〇22]参见图4是本实用新型电源电路原理图，电源2主要为装置提供通用5V和3.3V的电压，电压采用AMS1117系列稳压芯片来控制，因MC37I模块的电流必须大于2A，电压的波动范围不能超过400mV，故采用LM2596系列来进行稳定电压的输出，其输出电流可以达至lj3A，输入电压可达40V。为了能够得到稳定的电压，在MC37I电压接口放置大的电解电容，并提供瞬间大电流，其中BATTY为2个3.7V锂电池供电。[〇〇23] 参见图5是本实用新型微处理器电路原理图，微处理器1采用CC2431芯片，它内置有加强型8051控制器，工作效率是常规8051的8倍，并伴有AD转换DMA存储ZigBee协议的射频收发电源管理等功能，具有良好的收发灵敏度和抗干扰性能。在无线监测装置中，传感器负责采集环境的信息，经过信号处理电路处理以后送入到CC2431中进行分析处理，CC2431 有21个通用I/O口，倾角模拟信号通过A/D转换口 12进入控制器，超声波温湿度信号通过数字I/O口7进入控制器，CC2431与GSM通信串口，这些数据不仅可以通过CC2431外设射频电路发送出去，也可以用GSM远程发送。[〇〇24]参见图6是本实用新型GSM通信模块电路原理图，本装置节点中的GSM通信模块5为 MC37I，其温度范围为-45°C?+80°C，适合野外的恶劣环境，其拥有的2个串口，可以同时实现AT指令控制和GPRS通讯，双排列252接口可提高通信的稳定性和可靠性。MC37I结合S頂卡与CC2431的串口相连接，天线接口共同实现信息的远程短信传输。当MC37I上电以后，需给 IGT引脚提供大于200ms的低电平信号以启动模块，CC2431通过串口来控制MC37I，进行AT指令的控制，SYNC引脚外接LED，用以显示模块的运行状态。
【主权项】
1.一种地质灾害无线监测装置，其特征在于:其包括微处理器、倾角传感器、超声传感 器、温度传感器、湿度传感器、射频装置、GSM通信模块、电源，所述微处理器采用CC2431芯 片，所述倾角传感器通过CC2431芯片上的A/D转换口与CC2431芯片连接，所述超声传感器、 温度传感器、湿度传感器通过CC2431芯片上的数字I/O接口与CC2431芯片连接，所述CC2431 芯片通过通信串口与GSM通信模块连接，所述CC2431芯片通过RF接口与射频装置连接。2.根据权利要求1所述的一种地质灾害无线监测装置，其特征在于:所述温度传感器采 用DS18B20温度传感器，采用单线接口方式实现微处理器与DS18B20温度传感器的双向通 {目。3.根据权利要求1所述的一种地质灾害无线监测装置，其特征在于:所述倾角传感器采 用MMA7361三轴倾角加速度芯片。4.根据权利要求1所述的一种地质灾害无线监测装置，其特征在于:所述GSM通信模块 为MC37I模块。
【文档编号】G08C17/02GK205664880SQ201620608066
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】卢高赞
【申请人】陕西理工学院