[發(fā)明專利]一種基于無(wú)線傳感器物聯(lián)網(wǎng)的滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)人機(jī)采集系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910277568.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN110082498A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟永東;張雪林;梁詩(shī)順;田斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01D21/02;H04W84/18
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明公開一種基于無(wú)線傳感器物聯(lián)網(wǎng)的滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)人機(jī)采集系統(tǒng)，包括分散布置在滑坡體的傳感器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心和無(wú)人機(jī)，所述無(wú)人機(jī)用于喚醒傳感器節(jié)點(diǎn)，所述無(wú)人機(jī)搭載喚醒設(shè)備，用于發(fā)射喚醒節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包至傳感器節(jié)點(diǎn)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)用于采集滑坡數(shù)據(jù)并通過無(wú)線多跳路由節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳給匯聚節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)，通過因特網(wǎng)將匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。本發(fā)明結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與無(wú)人機(jī)技術(shù)，具有一定的新穎性。無(wú)線傳感器物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和傳輸，無(wú)人機(jī)技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的遠(yuǎn)程控制，擺脫了野外條件的限制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無(wú)線傳感器物聯(lián)網(wǎng)的滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)人機(jī)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

滑坡是工程地質(zhì)問題中常見的一種自然災(zāi)害 ,在山區(qū)及河谷地帶尤為常見。以重慶為例, 據(jù)統(tǒng)計(jì)全城區(qū)現(xiàn)有的危巖、滑坡多達(dá) 777 處,平均每平方公里達(dá)五處之多。許多重要的工廠和居民區(qū)就建在滑坡上或是靠近滑坡的地方 , 滑坡引起的山體垮塌及暴雨后形成的泥石流常給國(guó)家建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p害。為防患于未然 ,必須對(duì)滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)滑坡危害的早期預(yù)報(bào) 。

目前滑坡監(jiān)測(cè)的常用方法大致可分為人工法和儀器測(cè)定法兩種。人工法主要是依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員在可能發(fā)生滑坡的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)。在此過程中 ,技術(shù)人員主要利用一些簡(jiǎn)單的工具如紙帶和木條等, 將其置于滑坡地帶已出現(xiàn)的裂縫中作為標(biāo)示。過一段時(shí)間后觀察標(biāo)示物是否發(fā)生移動(dòng) ,以此判斷滑坡是否有繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì) 。這種方法簡(jiǎn)單易行 ,但只能在滑坡進(jìn)入加速變形末期后進(jìn)行預(yù)報(bào),且無(wú)法提供具體數(shù)據(jù)進(jìn)行未來整體破壞時(shí)間預(yù)報(bào),是一種較原始的定性監(jiān)測(cè)方法。為了能對(duì)尚處于初始變形階段和穩(wěn)定變形階段的滑坡進(jìn)行未來整體破壞時(shí)間預(yù)報(bào), 必須借助于多種先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備, 即采用儀器測(cè)定法。

申請(qǐng)?zhí)?01410383266.9的一種基于無(wú)人機(jī)的監(jiān)測(cè)山區(qū)山體滑坡、泥石流的方法，通過無(wú)人機(jī)的定向巡航和無(wú)人機(jī)攜帶的成像設(shè)備和定位設(shè)備進(jìn)行拍攝，通過計(jì)算機(jī)軟件將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、制定出針對(duì)山區(qū)滑坡、泥石流準(zhǔn)確的救援方式和路線方法；本發(fā)明通過將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到山區(qū)突發(fā)事故救援領(lǐng)域，能判斷出發(fā)生山體滑坡或泥石流區(qū)域內(nèi)的受災(zāi)面積，通過計(jì)算機(jī)建模和規(guī)劃，通過無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)縫搜尋，快速、全面的對(duì)受災(zāi)區(qū)域的內(nèi)的具有內(nèi)的受災(zāi)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但是對(duì)于滑坡的具體數(shù)據(jù)如坡度、濕度等數(shù)據(jù)無(wú)法監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于無(wú)線傳感器物聯(lián)網(wǎng)的滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)人機(jī)采集系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法實(shí)時(shí)性差、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、數(shù)據(jù)不易管理等缺點(diǎn)，擺脫了野外條件的限制，實(shí)現(xiàn)了滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)采集和快捷高效傳輸。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)：一種基于無(wú)線傳感器物聯(lián)網(wǎng)的滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)人機(jī)采集系統(tǒng)，包括分散布置在滑坡體的傳感器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心和無(wú)人機(jī)，所述無(wú)人機(jī)用于喚醒傳感器節(jié)點(diǎn)，所述無(wú)人機(jī)搭載喚醒設(shè)備，用于發(fā)射喚醒節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包至傳感器節(jié)點(diǎn)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)用于采集滑坡數(shù)據(jù)并通過無(wú)線多跳路由節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳給匯聚節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)，通過因特網(wǎng)將匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

所述路由節(jié)點(diǎn)包括路由節(jié)點(diǎn)本體、設(shè)置于路由節(jié)點(diǎn)本體上的中央控制器A以及與中央控制器A連接的Flash存儲(chǔ)模塊A、無(wú)線發(fā)射接收模塊A,路由節(jié)點(diǎn)接收傳感器節(jié)點(diǎn)上傳的小量級(jí)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至Flash 存儲(chǔ)模塊A，所述Flash存儲(chǔ)模塊A存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過路由節(jié)點(diǎn)的無(wú)線發(fā)射收發(fā)模塊A發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)。

所述匯聚節(jié)點(diǎn)包括匯聚節(jié)點(diǎn)本體、設(shè)置于匯聚節(jié)點(diǎn)本體上的中央控制器以及與中央控制器連接的Flash存儲(chǔ)模塊 B、電源模塊B、無(wú)線發(fā)射接收模塊B，匯聚節(jié)點(diǎn)的無(wú)線發(fā)射接收模塊接收路由節(jié)點(diǎn)上傳的中量級(jí)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至Flash存儲(chǔ)模塊B，所述匯聚節(jié)點(diǎn)采集的大量級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至Flash存儲(chǔ)模塊，所述Flash存儲(chǔ)模塊B存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過匯聚節(jié)點(diǎn)的無(wú)線發(fā)射接收模塊B發(fā)送至監(jiān)控中心。