[發(fā)明專利]基于NB-IOT的露天礦滑坡災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011129430.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN112258823A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)昕;李智;陶志勇;白立春;張永庫(kù);張展
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08C17/02
• 分類號(hào): G08C17/02
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發(fā)明提供一種基于NB?IOT的露天礦滑坡災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括振弦式傳感器、測(cè)量電路、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)傳感器采集應(yīng)力數(shù)據(jù)，然后通過(guò)測(cè)量電路進(jìn)行信號(hào)的處理，并通過(guò)通信系統(tǒng)上傳到上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)是否出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警提示，所述通信系統(tǒng)采用NB?IOT通信模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的傳輸，可以有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋皶r(shí)通過(guò)監(jiān)控界面進(jìn)行預(yù)警提示，起到及時(shí)監(jiān)測(cè)的目的，供電系統(tǒng)中選用太陽(yáng)能作為供電能源，可以有效避免偏遠(yuǎn)地區(qū)供電受限導(dǎo)致設(shè)備不能使用的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及露天礦安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于NB-IOT的露天礦滑坡災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

斜坡上的巖體或土體，由于在巖體重力、水及振動(dòng)力或其他因素的影響作用下，沿著滑動(dòng)面所作的整體下滑運(yùn)動(dòng)，稱之為是滑坡，滑坡災(zāi)害發(fā)生的結(jié)果是，傾倒或滑動(dòng)產(chǎn)生的大量巖土堆積物，引起的交通中斷、村鎮(zhèn)埋沒(méi)、江河堵塞、水庫(kù)淤積、甚至釀成巨大的地質(zhì)災(zāi)害。近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)煤炭資源的索取越來(lái)越多，而我國(guó)大部分煤礦進(jìn)入深部開采區(qū)，高陡邊坡問(wèn)題威脅著開采的順利進(jìn)行，如何對(duì)邊坡進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，成為露天礦山安全生產(chǎn)面臨的重要問(wèn)題。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于滑坡現(xiàn)象的預(yù)測(cè)設(shè)備性能比較單一，自動(dòng)化不強(qiáng)，僅僅停留在傳感器采集應(yīng)力信息的階段，但是采集的信息未能及時(shí)發(fā)送給管理人員，信息發(fā)送延遲，導(dǎo)致管理人員未能及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，面對(duì)突發(fā)災(zāi)害的瞬時(shí)爆發(fā)特點(diǎn)，如果信息傳輸?shù)乃俣雀簧蠟?zāi)害發(fā)生的速度，即使能監(jiān)測(cè)到滑坡現(xiàn)象將要發(fā)生，同樣會(huì)導(dǎo)致巨大災(zāi)害的發(fā)生，為此，提高信息監(jiān)測(cè)的有效性，提高信息傳輸?shù)目焖傩允穷A(yù)測(cè)工作的重中之重。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于NB-IOT的露天礦滑坡災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)安裝在邊坡底部的應(yīng)力傳感器監(jiān)測(cè)邊坡內(nèi)部應(yīng)力的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡的及時(shí)預(yù)警，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括振弦式傳感器、測(cè)量電路、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，振弦式傳感器與測(cè)量電路電連接，測(cè)量電路與通信系統(tǒng)電連接，通信系統(tǒng)與上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)線連接，供電系統(tǒng)與測(cè)量電路電連接；

所述振弦式傳感器用于采集安裝在露天礦上錨索的應(yīng)力數(shù)據(jù)；

所述測(cè)量電路用于激發(fā)傳感器，并將傳感器采集的應(yīng)力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，提取數(shù)字量信號(hào)中的頻率值，將頻率值轉(zhuǎn)化為應(yīng)力值，然后傳輸給通信系統(tǒng)；

所述通信系統(tǒng)用于將接收到的應(yīng)力值無(wú)線傳輸給上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

所述上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息交互，包括實(shí)時(shí)顯示應(yīng)力值、對(duì)露天礦是否出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警提示、設(shè)置控制指令，所述控制指令包括傳感器的采樣時(shí)間間隔、供電系統(tǒng)的測(cè)量電壓值、上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所用服務(wù)器的IP地址；

所述供電系統(tǒng)用于對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行供電。

所述供電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、12V鉛酸蓄電池，太陽(yáng)能控制器分別與12鉛酸蓄電池、太陽(yáng)能電池板電連接，12V鉛酸蓄電池與微處理器電連接，微處理器采集12V鉛酸蓄電池的電壓值，并通過(guò)上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行顯示；

太陽(yáng)能電池板用于收集太陽(yáng)能，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，對(duì)12V鉛酸蓄電池進(jìn)行充電；

12V鉛酸蓄電池用于存儲(chǔ)太陽(yáng)能控制器轉(zhuǎn)換得到的電能；

太陽(yáng)能控制器用于根據(jù)供電系統(tǒng)的預(yù)設(shè)電壓值判斷是否對(duì)12V鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，以及是否對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行供電；當(dāng)12V鉛酸蓄電池的電壓值小于太陽(yáng)能控制器設(shè)定的預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制器通過(guò)太陽(yáng)能電池板對(duì)12V鉛酸蓄電池進(jìn)行充電，當(dāng)12V鉛酸蓄電池的電壓值大于等于預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制器12V鉛酸蓄電池停止充電。