[發(fā)明專利]一種地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)無(wú)線地磁傳感器設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610747775.4
• 申請(qǐng)日: 2016-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN107783194A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余文君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢安圖聯(lián)新科技有限公司
• 主分類號(hào): G01V3/08
• 分類號(hào): G01V3/08;G08C17/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害在線監(jiān)測(cè)，特別涉及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)無(wú)線地磁傳感器設(shè)備。

背景技術(shù)

我國(guó)自然地理、地質(zhì)構(gòu)造、氣候條件復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害分布廣、發(fā)生頻繁，是世界上地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重的國(guó)家之一。其中，山體滑坡、泥石流等災(zāi)害所占比例非常高，分布面非常廣泛。 因此在線監(jiān)測(cè)地表位移顯得非常必要。而現(xiàn)有技術(shù)中的山體滑坡等位移監(jiān)測(cè)傳感器都比較昂貴，而且功耗很高，在野外安裝對(duì)供電要求也比較苛刻，不利于廣泛使用。

基于上述情況，設(shè)計(jì)一款方便施工安裝，成本低廉的傳感器設(shè)備顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)無(wú)線地磁傳感器設(shè)備，為提供一款方便施工安裝，成本低廉可以廣泛使用的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)無(wú)線地磁傳感器設(shè)備。

本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)無(wú)線地磁傳感器設(shè)備，包含供電單元、地磁傳感器單元、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元；

所述供電單元與其他各單元相連接，用于給設(shè)備供電，選用一次性電池；

所述地磁傳感器單元包含單軸或者多軸磁場(chǎng)傳感器，用于檢測(cè)環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度；

所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元與地磁傳感器單元連接，用于與上位機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信。

在一些實(shí)施方式中，其安裝附件包含輔助鐵棒，該鐵棒放置在無(wú)線地磁傳感器附近，起著構(gòu)造基準(zhǔn)磁場(chǎng)的作用。

在一些實(shí)施方式中，安裝方式為：輔助鐵棒垂直釘入地面，其頂端離地面約無(wú)線地磁傳感器設(shè)備的高度加1至2cm，無(wú)線地磁傳感器放置在鐵棒之上，然后用水泥或者沙石或者膠水等固定，使無(wú)線地磁傳感器掩埋在地面之下。

在一些實(shí)施方式中，通過地磁傳感器單元周期性測(cè)量環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化超過設(shè)定閾值時(shí)，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元發(fā)射出預(yù)警信號(hào)，同時(shí)周期性發(fā)送心跳信號(hào)，心跳信號(hào)包含設(shè)備ID及測(cè)量到的磁場(chǎng)強(qiáng)度值。

在一些實(shí)施方式中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元包含BLE藍(lán)牙MCU，其可作為MESH網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，能夠連接MESH網(wǎng)絡(luò)中的中繼器或者網(wǎng)關(guān)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

在一些實(shí)施方式中，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元采用擴(kuò)頻技術(shù)，以提高通信質(zhì)量。

在一些實(shí)施方式中，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元包含SubGHz無(wú)線通信模塊和BLE藍(lán)牙MCU，其中SubGHz無(wú)線通信模塊與BLE藍(lán)牙MCU連接，BLE藍(lán)牙MCU與地磁傳感器單元連接。

在一些實(shí)施方式中，所述SubGHz無(wú)線通信模塊包含一顆低功耗MCU，該MCU與BLE藍(lán)牙MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互備份校驗(yàn)，并相互監(jiān)測(cè)，以提高系統(tǒng)可靠性。

本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，該地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)包括上述的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)無(wú)線地磁傳感器設(shè)備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)決定了整個(gè)系統(tǒng)的功耗非常低（一定條件下，7200mAH電池可工作5-8年）；無(wú)線傳輸方式?jīng)Q定了系統(tǒng)安裝容易；輔助鐵棒構(gòu)建基準(zhǔn)地磁場(chǎng)的設(shè)計(jì)極大的提高了監(jiān)測(cè)相對(duì)位移的靈敏度和可靠性；該設(shè)備的低成本導(dǎo)致該系統(tǒng)可以進(jìn)行廣泛安裝，對(duì)潛在危險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行大面積監(jiān)測(cè)。

附圖說明

圖1本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成框圖

圖2本發(fā)明實(shí)施實(shí)例安裝示意圖

圖3本發(fā)明實(shí)施實(shí)例結(jié)構(gòu)圖

在圖1中：供電單元 1、電池11、地磁傳感器單元 2、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元 3、BLE藍(lán)牙MCU 31、SubGHz無(wú)線通信模塊32、低功耗MCU 321。

在圖3中：供電單元 1、電池11、地磁傳感器單元 2、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元 3、BLE藍(lán)牙MCU 31、SubGHz無(wú)線通信模塊32、低功耗MCU 321、HMC5883三軸MEMS加速度傳感器 21、CC2540低功耗藍(lán)牙MCU芯片 31、STM8系列低功耗MCU芯片321。

具體實(shí)施方式

為了更好的闡述本發(fā)明，以下將結(jié)合附圖和一個(gè)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施實(shí)例，如圖3所示，該設(shè)備，包含供電單元1、地磁傳感器單元2、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元3。供電電源1包含電池11構(gòu)成，給整個(gè)設(shè)備供電。電池11選用7200mAH一次性電池。地磁傳感器單元2中的磁場(chǎng)傳感器可以選用HMC5883集成磁場(chǎng)傳感器21。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸單元3包含SubGHz無(wú)線通信模塊32和BLE藍(lán)牙MCU 31。藍(lán)牙MCU單元31可以選用CC2540低功耗藍(lán)牙MCU芯片。SubGHz無(wú)線通信模塊，可以選擇LORA系列無(wú)線擴(kuò)頻芯片加上一顆STM8系列低功耗MCU芯片321完成和藍(lán)牙MCU芯片31之間的通信及相互備份檢測(cè)的功能。