基于物联网的山洪地质灾害监测装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于物联网的山洪地质灾害监测装置，包括电源模块、分布式传感器、信号调理模块、GPS模块、微控制器、显示、报警模块和GPRS模块，分布式传感器与信号调理模块连接，信号调理模块及GPS模块分别与微控制器连接，微控制器分别与显示、报警模块连接，并且微控制器还通过GPRS模块与远程监控中心进行双向通信，微控制器获取传感器及GPS定位信息，然后送至GPRS模块封装，最后通过GPRS骨干网接入Internet网络传送至远程监控中心，同时微控制器还通过GPRS模块接收远程监控中心的数据指令。通过采用上述结构，实现了山洪地质灾害多参数的自动化在线监测，从而有效提升山洪地质灾害的监测预警能力。
【专利说明】基于物联网的山洪地质灾害监测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测装置，特别是涉及一种基于物联网的山洪地质灾害监测装置。
【背景技术】
[0002]我国地貌类型复杂多样，且以山地高原为主，由于地处东亚季风区，暴雨频发，地质地貌环境复杂，加之人类活动剧烈，导致我国山洪地质灾害发生频繁，是世界上山洪地灾灾害最严重的国家之一。全国仅大大小小的滑坡、崩塌、泥石流等灾害危险点就有百万处以上，每年还会出现几万至十几万处新的危险点。近十年来，地质灾害每年造成人员伤亡数以千计，经济损失逾百亿元，严重影响了我国社会经济的可持续发展。
[0003]为了及时获取临灾信息，有效避免人员伤亡和财产损失，我国采取了多种措施，如建立群测群防体系、开展汛期巡查、排查灾害隐患点、对重大灾害隐患点实行监测等措施。但目前，这些措施大多还主要靠人工进行观测、人工报汛，且监测技术也相对落后、设备较差，存在数据采集和传输不及时、信息覆盖面不足、自动化程度低等缺陷，难以捕捉到灾害来临前和发生时的多源信息，已无法满足和适应监测工程的需要。因此，如何建立一套行之有效的实时监测方法和技术手段，能及时有效地将来源各异、数据格式不同、所描述对象和内容也差别较大的信息组织起来，实施多参数的自动化监测，是山洪地质灾害监测预警的实际需要和发展趋势。
[0004]物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其定义是通过传感器、射频识别、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议与互联网相连接，在人与物以及物与物之间进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种新型网络系统。因此，研究物联网技术在山洪地质灾害监测中的应用，有利于提升山洪地质灾害的监测预警能力，对有效预警地质灾害、极大程度地降低人民生命和财产损失具有重要意义。
【发明内容】
[0005]为克服以上现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种基于物联网的山洪地质灾害监测装置，能够稳定地对各个监测点的信息进行实时的数据采集、处理和传输，以实现山洪地质灾害多参数自动化在线监测，从而有效提升山洪地质灾害的监测预警能力，对预防山洪地质灾害、降低人民生命和财产损失具有重要意义。
[0006]本发明的技术方案是:
一种基于物联网的山洪地质灾害监测装置，包括电源模块，还包括分布式传感器、信号调理模块、GPS模块、微控制器、显不模块、报警模块和GPRS模块,分布式传感器的输出端与信号调理模块的输入端连接，信号调理模块及GPS模块的输出端分别与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端分别与显示模块和报警模块的输入端连接，并且微控制器还通过GPRS模块与远程监控中心进行双向通信；分布式传感器包括雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、倾斜计和伸缩计，用于获取降雨量、地下水位、地下孔隙水压力及坡体或山体移位信息，并且所述雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、倾斜计和伸缩计分别分散分布在各个监测点；GPS模块用于获取各个监测点的地理位置信息，包括各个监测点的经度、纬度、地面高度和海拔信息；微控制器分别获取并处理通过分布式传感器所采集的降雨量、地下水位、地下孔隙水压力及坡体或山体移位信息、以及通过GPS模块所定位的各个监测点的地理位置信息，然后将处理后的传感器数据和定位信息送至GPRS模块打包封装成TCP/IP数据包，最后通过GPRS骨干网接入Internet网络传送至远程监控中心；同时，所述微控制器还通过GPRS模块接收来自远程监控中心的数据指令，该数据指令包括更改数据包传输频率指令、设置监控中心手机号指令、设置传感器预警值指令和启动报警指令。
[0007]上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其中微控制器为STC12C5A60S2单片机，所述信号调理模块的数量为8组，并且每组信号调理模块的结构均完全相同；对于其中的一组信号调理模块，其包括传感器接口 J3、排针Pl以及电流环接收器RCV420芯片U2，其中传感器接口 J3的3引脚与所述分布式传感器的信号输出端连接、并同时分别与排针Pl的2引脚及4引脚连接，排针Pl的3引脚及I引脚分别接至电流环接收器RCV420芯片U2的I引脚及3引脚，用于所述分布式传感器的信号输出的极性选择；电流环接收器RCV420芯片U2的14引脚接至传感器接口 J3的4引脚，且传感器接口 J3的4引脚还同时接至STC12C5A60S2单片机的Pl.0引脚。
[0008]上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其中在电源模块中，电源开关K21的一端接至12V单电源，电源开关K21的另一端接至二极管D21的阳极，二极管D21的阴极分别同时与二极管D22的阴极、电阻R25的一端、电容C21的一端、电容C22的一端以及LM2576芯片U22的I引脚连接，二极管D22的阳极、电容C21的另一端、电容C22的另一端以及LM2576芯片U22的3引脚和5引脚均接地，电阻R25的另一端与发光二极管LED2的阳极连接，发光二极管LED2的阴极接地；LM2576芯片U22的4引脚同时接至电阻R21和电阻R23的一端，电阻R21的另一端接地，LM2576芯片U22的2引脚同时接至二极管D23的阴极和电感L21的一端，电感L21的另一端同时与电阻R23的另一端、电容C23的一端、电容C26的一端以及L7805稳压芯片U23的I引脚连接，L7805稳压芯片U23的3引脚同时与电容C24的一端、电容C27的一端以及MIC29302稳压芯片U21的I引脚、2引脚连接，二极管D23的阳极、电容C23的另一端、电容C26的另一端、L7805稳压芯片U23的4引脚、电容C24的另一端、电容C27的另一端均接地，MIC29302稳压芯片U21的4引脚同时与电容C25的一端、电容C28的一端、及电阻R24的一端连接，MIC29302稳压芯片U21的5引脚同时与电阻R24的另一端和电阻R22的一端连接，MIC29302稳压芯片U21的3引脚、电容C25的另一端、电容C28的另一端、电阻R22的另一端均接地。
[0009]上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，还包括了用于对所述电流环接收器RCV420芯片U2进行供电的双电源供电电路，在该双电源供电电路中，电源开关Kl的一端与12V单电源连接，电源开关Kl的另一端接至二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极同时分别与二极管D2的阴极、电阻Rl的一端、电容C2的一端以及电感LI的一端连接，二极管D2的阳极、电容C2的另一端均接地，电阻Rl的另一端与发光二级管LEDl的阳极连接，发光二级管LEDl的阴极接地，电感LI的另一端接至电源模块A1212S芯片Ul的I引脚，电源模块A1212S芯片Ul的2引脚接地，电源模块A1212S芯片Ul的4引脚经电感L3接至电容C3的一端，电源模块A1212S芯片Ul的6引脚经电感L2接至电容Cl的一端，电容C3的另一端和电容Cl的另一端均同时与电源模块A1212S芯片Ul的5引脚以及电流环接收器RCV420芯片U2的2引脚、5引脚和13引脚连接。
[0010]上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其中的远程通信方式还包括SMS短信息，所述SMS短信息用于更改发送频率参数和服务器IP地址参数；并且，在服务器IP地址需要改动时，通过手机经GSM网络以短信方式发送到该装置进行更改并建立新的网络连接，同时，该装置在遇到网络连接错误时也会向远程监控中心手机发送短信息来进行提醒。
[0011]上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其中的GPS模块为NE0-6M模组，GPRS模块为MC55模块。
[0012]本发明的有益效果是:
1、本发明针对小流域山洪地质灾害监测进行设计，包含了分布式传感器、信号调理模块、GPS模块、微控制器、显示模块、报警模块和GPRS模块等结构，其中数据的远程传送使用了 GPRS接入Internet的方式，适合监测点比较分散、环境比较恶劣、人工检测不方便的地区，从而为监测点的信息传输，尤其是偏僻地区、灾害易发区的信息传输，带来了极大的便利，使这些地区的数据采集不再困难，真正发挥了山洪灾害防治非工程措施的重要作用；
2、本发明性能稳定，能够有效保证数据监测的准确性和实时性，同时通信成本也比较低，并且在节省大量成本的同时还增加了传感器通道，引出了部分功能接口，方便其他功能应用的扩展。因此，本发明的应用还可以推广到水文监测、环境污染监测等自动化采集控制领域；
3、本发明的远程通信通过进一步采用GPRS联网和SMS短信息相结合的方式，GPRS联网保证监测数据实时在线传输，SMS短信息用于更改发送频率、服务器IP地址等重要参数，如当服务器IP地址需改动时可通过短信方式更改并建立新的网络连接，不需要再到监测现场更改，从而大大方便了后期的维护工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0014]图1是基于物联网的山洪地质灾害监测装置的总体结构示意框图；
图2是本发明的单片机最小系统电路图；
图3为本发明的串口通讯电路图；
图4为本发明的液晶显示与报警电路图；
图5为本发明的接口电路图；
图6为本发明的信号调理模块电路图；
图7为本发明的电源模块电路图；
图8为本发明的单片机控制程序流程图。
[0015]图中:电源模块I,分布式传感器2,信号调理模块3, GPS模块4,微控制器5,显不模块6，报警模块7，GPRS模块8。
【具体实施方式】
[0016]实施例一:如图1至图6所示，一种基于物联网的山洪地质灾害监测装置，包括电源模块I，还包括分布式传感器2、信号调理模块3、GPS模块4、微控制器5、显不模块6、报警模块7和GPRS模块8，分布式传感器2的输出端与信号调理模块3的输入端连接，信号调理模块3及GPS模块4的输出端分别与微控制器5的输入端连接,微控制器5的输出端分别与显示模块6和报警模块7的输入端连接，并且微控制器5还通过GPRS模块8与远程监控中心进行双向通信；分布式传感器2包括雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、倾斜计和伸缩计，用于获取降雨量、地下水位、地下孔隙水压力及坡体或山体移位信息，并且所述雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、倾斜计和伸缩计分别分散分布在各个监测点；GPS模块4用于获取各个监测点的地理位置信息，包括各个监测点的经度、纬度、地面高度和海拔信息；微控制器5分别获取并处理通过分布式传感器2所采集的降雨量、地下水位、地下孔隙水压力及坡体或山体移位信息、以及通过GPS模块4所定位的各个监测点的地理位置信息，然后将处理后的传感器数据和定位信息送至GPRS模块8打包封装成TCP/IP数据包，最后通过GPRS骨干网接入Internet网络传送至远程监控中心；同时，所述微控制器5还通过GPRS模块8接收来自远程监控中心的数据指令，该数据指令包括更改数据包传输频率指令、设置监控中心手机号指令、设置传感器预警值指令和启动报警指令。
[0017]上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其中微控制器5为STC12C5A60S2单片机，所述信号调理模块3的数量为8组，并且每组信号调理模块的结构均完全相同。由于该装置中所使用的传感器多数都是输出4-20mA电流信号，必须转换为0-5V电压信号才能输入单片机，所以信号调理模块3设计为4-20mA转0-5V。信号调理模块3可选用电流环接收器RCV420作为主芯片，RCV420是美国RURR-BR0WN公司生产的精密电流环接收器芯片，用于将4-20mA输入信号转换为0-5V输出信号，其总转换精度为0.1 %，共模抑制比CMR达86dB，共模输入范围达±40V，较之由分立器件设计的印制板电路，RCV420具有更低的开发成本、制造成本和现场维护费用，非常适用于在集成电路与便携设备中实现工业微弱环电流的信号转换。对于其中的一组信号调理模块3，其包括传感器接口 J3、排针Pl以及电流环接收器RCV420芯片U2，其中传感器接口 J3的3引脚与所述分布式传感器2的信号输出端连接、并同时分别与排针Pl的2引脚及4引脚连接，排针Pl的3引脚及I引脚分别接至电流环接收器RCV420芯片U2的I引脚及3引脚，用于所述分布式传感器2的信号输出的极性选择；电流环接收器RCV420芯片U2的14引脚接至传感器接口 J3的4引脚，且传感器接口 J3的4引脚还同时接至STC12C5A60S2单片机的Pl.0引脚。
[0018]上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，由于所选电流环接收器RCV420芯片U2需要双电源供电，而系统所用电源往往为单电源(如+12V单电源)，为此可进一步选用工业级隔离电源模块A1212S模块芯片U1，该模块芯片体积小、性能稳定、可靠性高，能较好的将12V电源转换为正负12V电源供RCV420芯片U2工作。因此，作为优选，该装置还包括了用于对所述电流环接收器RCV420芯片U2进行供电的双电源供电电路，在该双电源供电电路中，电源开关Kl的一端与12V单电源连接，电源开关Kl的另一端接至二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极同时分别与二极管D2的阴极、电阻Rl的一端、电容C2的一端以及电感LI的一端连接，二极管D2的阳极、电容C2的另一端均接地，电阻Rl的另一端与发光二级管LEDl的阳极连接，发光二级管LEDl的阴极接地，电感LI的另一端接至电源模块A1212S芯片Ul的I引脚，电源模块A1212S芯片Ul的2引脚接地，电源模块A1212S芯片Ul的4引脚经电感L3接至电容C3的一端，电源模块A1212S芯片Ul的6引脚经电感L2接至电容Cl的一端，电容C3的另一端和电容Cl的另一端均同时与电源模块A1212S芯片Ul的5引脚以及电流环接收器RCV420芯片U2的2引脚、5引脚和13引脚连接，而最终转换得出的正负12V电源同时供多个RCV420芯片U2工作。
[0019]进一步地，如图3所示的串口通讯电路，其中主控芯片是MAX232芯片，J35是RS232接口，TXD和RXD对应单片机串口管脚，TXDl和RXDl用于连接GPRS模块8进行数据通信。并且其中的P311是双排四插针，主要用于功能选择，默认情况下其I管脚和2管脚之间、7管脚和8管脚之间分别用跳线帽相连，当对单片机进行程序下载时，将上述跳线帽取下，并分别将3管脚和4管脚、5管脚和6管脚相连。
[0020]如图4所示的液晶显示与报警电路，液晶显示部分包括IXD1602和IXD12864两种液晶接口(二选一)，通过单片机的PO 口和P2 口进行控制，其中Wl和W2用于调节液晶屏亮度，排阻RPl与单片机PO 口相连，起上拉电阻作用，报警电路部分由P410、R47、Q41和LSl组成，主要用蜂鸣器做简单报警，用于系统调试，使用时用跳线帽将P410排针的I管脚、2管脚相连。
[0021]如图5所示的接口电路，主要是用双排针将单片机的多个I/O 口引出，可用于功能扩展，其中RXD2和TXD2用于连接GPS定位模块，J52、J53、J54、J56四个接口用于连接单片机的Pl 口进行A/D转换，一共有8个通道(A1-A8)，需要用几个通道就用跳线帽在P59排针上进行选择连接。
[0022]实施例二:在实施例一的结构基础上，如图7所示，对于上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其中在电源模块I中，电源开关K21的一端接至12V单电源，电源开关K21的另一端接至二极管D21的阳极，二极管D21的阴极分别同时与二极管D22的阴极、电阻R25的一端、电容C21的一端、电容C22的一端以及LM2576芯片U22的I引脚连接，二极管D22的阳极、电容C21的另一端、电容C22的另一端以及LM2576芯片U22的3引脚和5引脚均接地，电阻R25的另一端与发光二极管LED2的阳极连接，发光二极管LED2的阴极接地；LM2576芯片U22的4引脚同时接至电阻R21和电阻R23的一端，电阻R21的另一端接地，LM2576芯片U22的2引脚同时接至二极管D23的阴极和电感L21的一端，电感L21的另一端同时与电阻R23的另一端、电容C23的一端、电容C26的一端以及L7805稳压芯片U23的I引脚连接，L7805稳压芯片U23的3引脚同时与电容C24的一端、电容C27的一端以及MIC29302稳压芯片U21的I引脚、2引脚连接，二极管D23的阳极、电容C23的另一端、电容C26的另一端、L7805稳压芯片U23的4引脚、电容C24的另一端、电容C27的另一端均接地，MIC29302稳压芯片U21的4引脚同时与电容C25的一端、电容C28的一端、及电阻R24的一端连接，MIC29302稳压芯片U21的5引脚同时与电阻R24的另一端和电阻R22的一端连接，MIC29302稳压芯片U21的3引脚、电容C25的另一端、电容C28的另一端、电阻R22的另一端均接地。在实际工作中，12V电源输入，K21为电源开关，二极管D21、D22对电源起保护作用，LED2为电源指示灯，首先经LM2576芯片U22后输出电压约为9V (Voutl=L 23* (I+R23/R21)),然后再输入L7805稳压芯片U23后得到5V电压，再通过MIC29302稳压芯片U21得到约 4.2V 电压(Vout2=1.23* (1+R24/R22))。并且，其中的 C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、D23对芯片起保护作用，P21、P22、P23分别引出GND、+5V和+4.2V，便于其他功能模块使用。
[0023]实施例三:在上述结构基础上，该装置中的远程通信方式还包括SMS短信息，所述SMS短信息用于更改发送频率参数和服务器IP地址参数；并且，在服务器IP地址需要改动时，通过手机经GSM网络以短信方式发送到该装置进行更改并建立新的网络连接，同时，该装置在遇到网络连接错误时也会向远程监控中心手机发送短信息来进行提醒。
[0024]实施例四:在上述结构基础上，作为进一步的优选，上述基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其中的GPRS模块8为MC55模块，GPS模块4为NE0-6M模组。MC55模块是市场上尺寸较小的三频(900，1800和1900 MHz)模块，能够在GPRS网络中完成语音、数据呼叫、网络连接、短信息以及传真的传送。MC55模块内置TCP/IP协议栈，由AT指令控制并使应用程序很容易地接入网络。该协议栈支持在GPRS网络中使用Internet中的TCP socket, UDPsocket、FTP、HTTP、SMTP、POP3等服务，通过TXDl和RXDl与单片机进行指令与数据交互。
[0025]NE0-6M模组的定位精度为2.5mCEP,追踪灵敏度高达_161dBm，测量输出频率最高可达5Hz，模组自带高性能无源陶瓷天线(从而无需再另行配置昂贵的有源天线)，并自带可充电后备电池，在主电源断电后还可以维持半小时左右的GPS数据接收保存。模组通过串口 RXD2和TXD2与单片机连接，串口波特率支持4800、9600、38400、57600等不同速率，兼容5V/3.3V单片机系统。
[0026]图8所示为本发明的单片机控制程序流程图。对于本发明中的单片机，其程序设计主要采用基于STC单片机的C语言，并采用模块化结构编写硬件驱动程序，主要程序模块及其功能如下: (1)主程序控制模块:系统启动后，完成对单片机、GPS模块4和GPRS模块8、液晶显示模块6等硬件的初始化，检测MC55模块状态，以及对传感器和GPS定位信息等数据进行处理和打包封装等；
(2)A/D转换模块:传感器采集的模拟信号经信号调理模块3后输入给单片机的Pl 口(最多支持8个通道)，然后通过单片机内部的A/D转换功能处理为对应的数字量；
(3)串口设置模块:对串口波特率、中断方式等初始化，定义串口发送、接收子函数；
(4)液晶显示程序模块:包括液晶屏驱动程序和显示程序，同时初始化系统显示界面；
(5)GPRS程序模块:由于GPRS网络采用TCP/IP协议进行通信，而MC55模块内嵌TCP/IP协议，对用户屏蔽了传输层、网络层及数据链路层，用户可以直接对应用层进行软件开发，降低了编程的复杂度。MC55模块的软件部分对外提供了一个控制系统操作的AT命令集，模块接收来自串口的AT命令，解释并执行相应的操作，实现无线MODEM的对应功能。模块根据AT命令来完成自身初始化、网络连接、数据传输及短信息服务等。建立网络连接的流程如下:
AT~SICS=0, conType, gprsO //连接模式为0，选择连接方式为GPRS
AT~SICS=0, user, cm // 设置用户名
AT'SICS=0, passwd, gprs // 设置密码
AT~SICS=0, apn, cmnet// 选择接入 APN 为 CMNET
AT~SISS=1, srvType, socket //Internet 服务选用 Socket
AT'SISS=1, conld, O//Internet 连接模式标识符为 O
AT~SISS=1, address, "socktcp:// 202.196.145.1:7010〃
Il设置远程服务器IP地址和TCP端口 AT~SIS0=1//打开TCP连接，开始收发数据(6)GPS程序模块:GPS模块同外部设备的通信接口采用UART方式，输出的定位数据采用NMEA-0183协议，控制协议为UBX协议。NMEA-0183是美国国家海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式，目前业已成了 GPS导航设备统一的RTCM (Radio TechnicalCommission for Maritime services)标准协议。NMEA-0183 协议米用 ASCII 码(帧格式)来传递GPS定位信息，常用命令如表1所示。由于GPS模块每秒输出一次$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC等数据，速度慢，因此采用中断方式接收。程序中通过接收$GPGGA帧语句来获取经度、纬度、海拔高度、大地水准面高度等信息，其帧格式如下(举例):
$GPGGA, 023543.00，2308.28715，N, 11322.09875，E, I, 06，1.49，41.6，M, -5.3，M,，*7D其中的“2308.28715, N, 11322.09875，E”和“41.6，M，-5.3，M”便是要获取的数据，解析后结果为:北纬23° 8.28715,，东经113° 22.09875;，海拔41.6M，地面高度5.3M。[0027] 表1 NMEA-0183常用命令表
【权利要求】
1.一种基于物联网的山洪地质灾害监测装置，包括电源模块，其特征在于:还包括分布式传感器、信号调理模块、GPS模块、微控制器、显模块、报警模块和GPRS模块,分布式传感器的输出端与信号调理模块的输入端连接，信号调理模块及GPS模块的输出端分别与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端分别与显示模块和报警模块的输入端连接，并且微控制器还通过GPRS模块与远程监控中心进行双向通信； 所述分布式传感器包括雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、倾斜计和伸缩计，用于获取降雨量、地下水位、地下孔隙水压力及坡体或山体移位信息，并且所述雨量传感器、水位计、孔隙水压力计、倾斜计和伸缩计分别分散分布在各个监测点； 所述GPS模块用于获取各个监测点的地理位置信息，包括各个监测点的经度、纬度、地面高度和海拔信息； 所述微控制器分别获取并处理通过分布式传感器所采集的降雨量、地下水位、地下孔隙水压力及坡体或山体移位信息、以及通过GPS模块所定位的各个监测点的地理位置信息，然后将处理后的传感器数据和定位信息送至GPRS模块打包封装成TCP/IP数据包，最后通过GPRS骨干网接入Internet网络传送至远程监控中心；同时，所述微控制器还通过GPRS模块接收来自远程监控中心的数据指令,该数据指令包括更改数据包传输频率指令、设置监控中心手机号指令、设置传感器预警值指令和启动报警指令。
2.如权利要求1所述的基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其特征在于:所述微控制器为STC12C5A60S2单片机，所述信号调理模块的数量为8组，并且每组信号调理模块的结构均完全相同；对于其中的一组信号调理模块，其包括传感器接口 J3、排针Pl以及电流环接收器RCV420芯片 U2，其中传感器接口 J3的3引脚与所述分布式传感器的信号输出端连接、并同时分别与排针Pl的2引脚及4引脚连接，排针Pl的3引脚及I引脚分别接至电流环接收器RCV420芯片U2的I引脚及3引脚，用于所述分布式传感器的信号输出的极性选择；电流环接收器RCV420芯片U2的14引脚接至传感器接口 J3的4引脚，且传感器接口J3的4引脚还同时接至STC12C5A60S2单片机的Pl.0引脚。
3.如权利要求2所述的基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其特征在于:在所述电源模块中，电源开关K21的一端接至12V单电源，电源开关K21的另一端接至二极管D21的阳极，二极管D21的阴极分别同时与二极管D22的阴极、电阻R25的一端、电容C21的一端、电容C22的一端以及LM2576芯片U22的I引脚连接，二极管D22的阳极、电容C21的另一端、电容C22的另一端以及LM2576芯片U22的3引脚和5引脚均接地，电阻R25的另一端与发光二极管LED2的阳极连接，发光二极管LED2的阴极接地；LM2576芯片U22的4引脚同时接至电阻R21和电阻R23的一端，电阻R21的另一端接地，LM2576芯片U22的2引脚同时接至二极管D23的阴极和电感L21的一端，电感L21的另一端同时与电阻R23的另一端、电容C23的一端、电容C26的一端以及L7805稳压芯片U23的I引脚连接，L7805稳压芯片U23的3引脚同时与电容C24的一端、电容C27的一端以及MIC29302稳压芯片U21的I引脚、2引脚连接，二极管D23的阳极、电容C23的另一端、电容C26的另一端、L7805稳压芯片U23的4引脚、电容C24的另一端、电容C27的另一端均接地，MIC29302稳压芯片U21的4引脚同时与电容C25的一端、电容C28的一端、及电阻R24的一端连接，MIC29302稳压芯片U21的5引脚同时与电阻R24的另一端和电阻R22的一端连接，MIC29302稳压芯片U21的3引脚、电容C25的另一端、电容C28的另一端、电阻R22的另一端均接地。
4.如权利要求2所述的基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其特征在于:该装置还包括了用于对所述电流环接收器RCV420芯片U2进行供电的双电源供电电路，在该双电源供电电路中，电源开关Kl的一端与12V单电源连接，电源开关Kl的另一端接至二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极同时分别与二极管D2的阴极、电阻Rl的一端、电容C2的一端以及电感LI的一端连接，二极管D2的阳极、电容C2的另一端均接地，电阻Rl的另一端与发光二级管LEDl的阳极连接，发光二级管LEDl的阴极接地，电感LI的另一端接至电源模块A1212S芯片Ul的I引脚，电源模块A1212S芯片Ul的2引脚接地，电源模块A1212S芯片Ul的4引脚经电感L3接至电容C3的一端，电源模块A1212S芯片Ul的6引脚经电感L2接至电容Cl的一端，电容C3的另一端和电容Cl的另一端均同时与电源模块A1212S芯片Ul的5引脚以及电流环接收器RCV420芯片U2的2引脚、5引脚和13引脚连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其特征在于:该装置的远程通信方式还包括SMS短信息，所述SMS短信息用于更改发送频率参数和服务器IP地址参数；并且，在服务器IP地址需要改动时，通过手机经GSM网络以短信方式发送到该装置进行更改并建立新的网络连接，同时，该装置在遇到网络连接错误时也会向远程监控中心手机发送短信息来进行提醒。
6. 如权利要求1至4中任一项所述的基于物联网的山洪地质灾害监测装置，其特征在于:所述GPS模块为NE0-6M模组，所述GPRS模块为MC55模块。
【文档编号】G08B25/10GK103914952SQ201410152340
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】刘雪梅, 皇甫中民, 陈梦, 刘明堂, 孙新娟, 闫雒恒, 刘汉东, 董怡, 孙源 申请人:华北水利水电大学