[發明專利]一種基于低功耗物聯網的建筑物及地質災害監測系統

在審

• 申請號: 201810310305.0
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108460959A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 吳聰;趙肖;湛洪舟
• 申請（專利權）人: 重慶甲蟲網絡科技有限公司
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G08B25/10
• 代理公司: 北京開林佰興專利代理事務所(普通合伙) 11692
• 代理人: 劉帥帥

本發明公開了一種基于低功耗物聯網的建筑物及地質災害監測系統，目的是提供一種便于安裝施工、低功耗、無線傳輸的建筑物狀態實時監測系統，可以給建筑工地、道路橋梁、鐵塔、危房、山體滑坡等場景提供傾斜角度、震動以及位移變化的精確信息，系統主要由多功能位移傳感器和中繼網關組成的基層網絡，以及由GPRS/3G/4G公網基站和服務器組成的上層網絡組成；優點：系統能耗低，能防誤判、能在災前精確預警和在災后數據分析處理，監控信息可以通過智能手機APP實時進行查看，隨時隨地方便快捷，保證預警信息第一時間傳遞到控制中心。

技術領域

本發明涉及物聯網技術領域，具體涉及一種基于低功耗物聯網的建筑物及地質災害監測系統。

背景技術

近年來隨著中國城市化的快速發展，城市建設突飛猛進，到處可以看到正在修建的高層建筑、道路橋梁、通信和電力設施，然而在此背后隱藏著巨大的安全風險；在對建筑物沒有有效的安全監測機制下，經常有建筑工人付出生命代價，在各種建筑事故中占比重最大的是各種坍塌，因此對建筑物及地質進行位置狀態監控顯得極為重要，通過采集建筑物及山體的傾角、振動和位移可以讓我們提前預判什么時候會出現事故，能夠及時保證我們的生命和財產安全。

隨著物聯網技術的提出，迅速在全國得到了大力的發展，物聯網即是通過射頻識別RFID、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

現有的技術中，現在一般的物聯網監測系統存在一定的缺點，監測傳感器長期固定在建筑物或山體上，難免會有人或者其他動物等誤碰傳感器，或者一些大型的機械經過的時候會引起的震動使傳感器誤判，這樣就明顯降低了監測系統的可靠性，傳統的系統是采用有線方式，施工成本高，需要供電，而本系統是無線傳輸，通過電池供電，真正實現低功耗和節能。

發明內容

本發明的一種基于低功耗物聯網的建筑物及地質災害監測系統，將多功能位移傳感器安裝在需要監測的建筑物上或者山體上，裝置內部傳感器采集物體的傾角、振動和位移數據，監控中心可以通過監控軟件查看每個檢測裝置的GPS位置信息以及監控數據信息，當被監測的建筑物或者山體發生傾角、振動或者

位移變化時，智能模塊立即通過低功耗物聯網將數據回傳給監控中心，監控中心采取相應的應對措施。

本發明的一種基于低功耗物聯網的建筑物及地質災害監測系統包括多功能位移傳感器、中繼網關、服務器和監控平臺，所述多功能位移傳感器由主控MCU、高精度加速度傳感器、拉線式位移傳感器、微波探測模塊、GPS模塊和RF無線芯片組成，所述中繼網關用于收集多功能位移器監測的信息并通過移動GPRS/3G/4G網絡傳輸給服務器，所述服務器用于存儲和處理信息，并將處理后的信息發送到監控平臺，所述監控平臺包括智能手機和web網頁端。

進一步，所述多功能位移傳感器中MCU通過SPI接口實時采集加速度傳感器的三軸加速度采樣值來計算當前的傾角；同時通過加速度值變化判斷震動的產生；MCU通過ADC采樣拉線式位移傳感器的電流來計算拉線的位移長度；GPS模塊用于位置定位，當采樣數據超過設定閥值時，MCU將預警信息通過RF無線芯片發送到中繼網關。

進一步，所述微波探測模塊通過放射出間歇型的微波，再接收返回的微波來判斷是否是動物或者大型機械經過產生的干擾，以防誤判。

進一步，所述多功能位移傳感器與中繼網關之間的通訊方式是自組網通信，并且點與點之間的通訊距離最大值為3km，所述多功能位移傳感器采用鋰電池供電，所述中繼網關采用太陽能供電，鋰電池可以持續供電達到3年，真正實現監測系統低功耗運行。

進一步，所述監控端智能手機通過定制的APP并通過移動GPRS/3G/4G網絡連接到服務器，可以方便快捷的接收預警信息。