基于mems加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置。装置由微处理器、MEMS加速度计、文件系统管理芯片、Flash存储芯片、无线串口收发模块、GSM通信模块、GPS定位模块、设置按键、字符型LED提示牌、声光报警器、锂离子电池、太阳能电池板等组成。系统启动后，以预设采样率对分布于被测山坡各特征点位的MEMS加速度传感器进行加速度实时采集并记录，数据经无线通信网络回传系统并与预设加速度阀值进行比较分析，判断是否触发山坡振动异常报警，报警方式分为GSM短信发送和LED字符提示声光报警。本发明成本低、可靠性高、布设灵活，特别适用于山体滑坡等地质灾害易发地区。
【专利说明】基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及地质灾害监测预警领域，确切地说是一种针对于山体滑坡的低成本快速监测预警装置。
【背景技术】
[0002]我国是一个地质灾害高发且涉及区域广的国家，据不完全统计每年发生在我国境内的各种地质灾害，如山体滑坡、坍塌、泥石流等达数万起以上，对分布众多的国家基础设施和人民的生命、财产安全够成了严重危害。目前，针对山体滑坡、坍塌、泥石流等地质灾害的监测预警方式主要是通过政府国土资源部门执行，方法通常是宏观异常观测，如地面位移监测、深部位移监测乃至于使用科学遥感卫星对重点区域进行定位拍照加以图像识别分析判断。然而上述几种主要监测方式均需要专业技术人员利用专业仪器进行实地操作，使用成本极高、且只能对特定少数重点区域进行周期性监测，无法同时做到对其他同样存在山体滑坡等地质灾害隐患的地区进行全面有效地预警监测。因此，亟需一种可广泛应用于我国山体滑坡高发区域的低成本、高布设灵活性、高稳定性、且无人值守的小型山体滑坡监测预警系统。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置。该装置构建低成本、布设灵活性高、系统稳定性强、并可利用GSM网络进行远程控制。
[0004]本发明所采用的技术方案是:包含微处理器、MEMS加速度计、文件系统管理芯片、Flash存储芯片、无线串口收发模块、GSM通信模块、GPS定位模块、设置按键、字符型LED提示牌、声光报警器、锂离子电池、太阳能电池板、电源管理模块，微处理器分别与MEMS加速度计、文件系统管理芯片、Flash存储芯片、无线串口收发模块、GSM通信模块、GPS定位模块、设置按键、字符型LED提示牌、声光报警器、锂离子电池、太阳能电池板、电源管理模块相连接。系统电力由内置大容量锂离子电池和外置太阳能电池板循环提供。系统启动后，以预设采样率对分布于被测山坡各特征点位的MEMS加速度传感器进行加速度实时采集并记录，数据经无线通信网络回传系统并与预设加速度阀值进行比较分析，判断是否触发山坡振动异常报警，报警的方式分别是向预设指定手机终端发送报警短信和启动与装置相连接的高亮度字符型LED提示牌对边坡附近行人、车辆发出实时声光预警提示。同时微处理器控制GSM通信模块循环扫描GSM网络，自动识别并处理来自指定手机终端含控制代码的短信。实现装置运行状态的远程控制，装置也可定时或运行状态出现异常时主动向指定手机终端发送当前设备状态参数短信。用户可通过系统功能按键自定义增减指定的短信接收控制端号码，并可对具体短信控制命令代码进行自定义编码。当装置被取回后可通过USB连接方式与外部计算机通信并读取历史记录数据。
[0005]与现有技术相比，本发明的有益效果是能有效地降低预警系统构建成本、增强设备布设灵活性、提高设备维护效率。
[0006]【具体实施方式】
为了本领域的技术人员能够更好的地理解本发明所提供的技术方案，下面结合附图对本发明实例进行阐述。
[0007]图1为本发明结构框图，实例实施中的微处理器使用MSP430F149、MEMS加速度计使用ADXL362、无线通信模块使用433MHZ RS485无线串口收发模块、文件系统管理芯片使用 CH376T、Flash 存储芯片使用 K9GBG08U0A、GPS 定位模块使用 RoyalTek REB-3571LP、GSM通信模块使用GTM900B、太阳能电池板使用5V/10W规格、锂离子电池使用4节18650型2500MAH规格、设置按键采用4键方式(分别为；功能选择、确认、上翻、下翻)、字符型LED提示牌使用规格2200mm*2200mm*100mm (双面显示)。系统电力由内置大容量锂离子电池和外置太阳能电池板循环提供。系统启动后，以预设采样率对分布于被测山坡各特征点位的MEMS加速度传感器进行加速度实时采集并记录，数据经无线通信网络回传系统并与预设加速度阀值进行比较分析，判断是否触发山坡振动异常报警，报警的方式分别是向预设指定手机终端发送报警短信和启动与装置相连接的高亮度字符型LED提示牌对边坡附近行人、车辆发出实时声光预警提示。同时微处理器控制GSM通信模块循环扫描GSM网络，自动识别并处理来自指定手机终端含控制代码的短信。实现装置运行状态的远程控制，装置也可定时或运行状态出现异常时主动向指定手机终端发送当前设备状态参数短信。用户可通过系统功能按键自定义增减指定的短信接收控制端号码，并可对具体短信控制命令代码进行自定义编码。当装置被取回后可通过USB连接方式与外部计算机通信并读取历史记录数据。
[0008]以上的所述乃是本发明的具体实施实例及所运用的技术原理。根据本公开发明的内容，凡属利用MEMS加速度计、文件系统管理芯片、无线通信模块、GSM通信模块、Flash存储芯片、GPS定位模块、太阳能电池板为一体设计的山体滑坡预警记录装置都属于侵权行为。
【权利要求】
1.基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，包含微处理器、MEMS加速度计、文件系统管理芯片、Flash存储芯片、无线串口收发模块、GSM通信模块、GPS定位模块、设置按键、字符型LED提示牌、声光报警器、锂离子电池、太阳能电池板、电源管理模块，微处理器分别与MEMS加速度计、文件系统管理芯片、Flash存储芯片、无线串口收发模块、GSM通信模块、GPS定位模块、设置按键、字符型LED提示牌、声光报警器、锂离子电池、太阳能电池板、电源管理模块相连接。
2.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，装置以预设采样率对分布于被测山坡各特征点位的MEMS加速度传感器进行加速度实时采集并记录，数据经无线通信网络回传系统并与预设加速度阀值进行比较分析，判断是否触发山坡振动异常报警。
3.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，振动异常报警方式为GSM短信发送方式和LED字符提声光报警方式。
4.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，用户可由系统功能按键自定义增减指定的短信接收端号码或短信控制端号码。
5.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，装置可与GSM网络建立通信，自动识别处理来自指定手机终端含控制代码的短信，实现装置运行状态的远程控制，也可定时或当设备运行状态出现异常时主动向指定手机终端发送当前设备状态参数短信。
6.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，装置可通过USB连接方式与外部计算机建立通信并读取历史数据。
7.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，各被测点位加速度数据的传输方式为无线通信方式，通信协议包括RS485串口、蓝牙、zigbee、wifi 等。
8.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，装置供电由内置大容量锂离子电池和外置太阳能电池板循环提供。
9.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，数据采样率可设置。
10.根据权利要求1所述的基于MEMS加速度计的低成本山体滑坡预警记录装置，其特征在于，装置采集到的各点位加速度数据均可按照指定数据格式写入FLASH存储芯片并自动生成事件文件。
【文档编号】G08B25/10GK103903395SQ201410118315
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】庞晓, 庞明虎 申请人:成都微英威诺环境监控设备有限公司