[發明專利]一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統及方法

在審

• 申請號: 202110675926.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113593207A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 臺浩平;孟上九;王淼
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G08B31/00
• 分類號: G08B31/00;G08B25/10;G08B25/08;H04Q9/00;H04W12/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統，其特征在于，包括供電模塊（6），用于給各類電性元件提供電力；

傳感器模塊（5），與所述供電模塊（6）電性連接，用于對土壤中的孔壓信號經行采集；

主控模塊（4），與所述傳感器模塊（5）數字信號連接，用于接收和存儲采集到的數據信息，并進行處理；

無線模塊（3），與所述主控模塊（4）數字信號連接，用于將接收的數據通過無線進行傳輸；

終端設備（1），與所述無線模塊（3）無線連接，用于接收并控制孔隙水壓力監測過程中的各項數據；

權限認證單元（2），與所述供電模塊（6）電性連接，用于對登陸者的個人信息和權限進行驗證；

數據排序單元（7），與所述傳感器模塊（5）和供電模塊（6）電性連接，用于對采集到的各項數據進行排序整理；

GPS定位器（8），與所述供電模塊（6）電性連接，用于對孔隙水壓力監測的位置進行監測。

2.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統，其特征在于，在所述權限認證單元（2）的內部內置有：

用戶界面顯示模塊（21），用于顯示信息登錄界面；

用戶身份認證模塊（22），用于對用戶的身份信息認證；

密碼認證模塊（23），用于用戶密碼登錄；

人臉識別模塊（24），用于用戶人臉登錄；

指紋認證模塊（25），用于用戶指紋登錄。

3.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統，其特征在于，在所述傳感器模塊（5）的內部內置有；

孔隙水壓力傳感器（51），用于對土壤中的孔隙水壓力值和信號進行監測；

濕度傳感器（52），用于對土壤的濕度進行監測。

4.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統，其特征在于，在所述數據排序單元（7）的內部內置有：

時間段排序模塊（71），用于將傳感器模塊（5）監測到的數據，按照每天監測的時間節點進行排序；

類別排序模塊（72），用于將監測到的各類數據信息，按照項目類別進行排序；

施工單位排序模塊（73），用于對監測土壤的不同施工單位進行排序；

名稱排序模塊（74），用于對土壤孔隙水壓力和濕度監測數據的各種名稱內容進行排序。

5.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統，其特征在于，所述主控模塊（4）為STM32單片機系統、MSP430單片機系統以及TMS單片機系統中的一種或者多種，所述終端設備終端設備（1）為手機或平板電腦中的一種。

6.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統，其特征在于，所述無線模塊（3）為NB-IOT模塊、WiFi模塊、4G模塊以及5G模塊中的一種或者多種，所述供電模塊（6）的電壓為5V。

7.根據權利要求1所述的一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警系統，其特征在于，所述終端設備（1）、無線模塊（3）和主控模塊（4）均為供電模塊（6）電性連接，所述權限認證單元（2）和終端設備（1）電性連接，所述數據排序單元（7）和GPS定位器（8）均與主控模塊（4）電性連接。

8.根據權利要求1-7所述的一種基于5G網絡的孔隙水壓力在線監測預警的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：通過用戶身份認證模塊（22）、密碼認證模塊（23）、人臉識別模塊（24）或指紋認證模塊（25）對登陸者的權限進行認證；

步驟2：設置土壤孔隙水的監測壓力值和土壤濕度進行初始化設置；

步驟3：當濕度傳感器（52）監測到濕度達到預設值后，立馬打開系統，在孔隙水壓力傳感器（51）的作用下，可對土壤中的孔壓信號進行監測和采集；

步驟4：傳感器模塊（5）接收讀取指令，并將采集到的數據信息傳輸至數據排序單元（7），最后經過排序整理，發送給主控模塊（4）；

步驟5：主控模塊（4）接收并儲存數據，并通過無線模塊（3）發送到終端設備（1），并將所傳送的信息進行可視化處理并監測到數據出現異常時進行自動的預警；

步驟6：若傳感器模塊（5）出現監測延時，則會重新接收或發送讀取指令。