基于物聯網技術的山體滑坡監測系統基于物聯網技術的山體滑坡監測系統基于物聯網技術的山體滑坡監測系統基于物聯網技術的山體滑坡監測系統山體滑坡是山區最常見的地質災害之一，

它嚴重威脅人民的生命財產安全，

破壞工程設施,

影響正常的生產和生活，

造成巨大經濟損失和人員傷亡。國內外用于山體滑坡監測的方法和手段很多，

大體可以分為:

有線方式和無線方式兩大類，

由于山體滑坡監測區域的地理條件復雜、線路架設困難、電源供給等限制，

使得有線系統部署起來非常困難，

系統維護十分不便，

并且監測網絡結構的可靠性不高，

很多都是把傳感器監測節點簡單串聯起來，

當一個傳感器節點發生故障時，

會影響后面節點的正常工作，

從而影響整個系統的有效性，

并且很多監測系統監測到的信息十分有限，

不能為正確及時的預報預警提供充分的數據支持，

從而影響系統的可靠性.現有的無線監測方式如GPS、G

IS，

設備成本高，

而合成孔徑雷達干涉測量（

InSAR）

,

雖然具有全天候、連續獲取信息和高空間分辨率的特點，

但該方法對干涉相位圖像質量要求高，

需要高分辨率的衛星遙感圖像，

這些決定了它不適合大范圍推廣與應用

.無線傳感器網絡（WSN，

Wire

less

Sensor

Networks）是一種全新的網絡化信息獲取與處理技術，具有自組網、無線多跳路由和多路徑數據傳輸功能，結合數據融合技術，

平衡網絡負載，

延長網絡生命周期;

傳感器節點成本低，

可實現對整個滑坡監測區域進行大范圍的節點布置，

保證數據采集的深度，為實現山體滑坡狀態監測和預警提供巨量數據基礎

.本方案針對山體滑坡監測，

提出以無線傳感器網絡技術為基礎，

構建山體監測區域無線傳感器監測網絡，

結合GPRS/3G通信技術,

實現對監測區域的遠程實時監護,

并通過對采集數據的分析和處理,

實現對山體滑坡的預警預報.

一、

系統架構山體滑坡監控系統由無線傳感器監測網絡、無線網關和遠程監控中心三部分組成。為了得到監測區域的實時有效信息，

在監測區域安放大量的傳感器節點測量山體位移值和加速度值,

由于山體滑坡主要是由地下水侵蝕產生，

因此，

地下水位深度是顯示山體滑坡危險度的重要指標，

通過現場打孔,

由部署在孔洞最下端的液位深度傳感器采集并由無線網絡發送液位值.山體往往由多層土壤或巖石組成，

不同層次間由于物理構成和侵蝕程度不同，

其運動速度不同，

發生這種現象時，

部署在不同深度的傾角傳感器將會返回不同的傾角數據，

通過傾角傳感器可以監測山體的運動狀況。測量過程中，

傳感器節點自動調節信息的采集頻率和信息的采集量，

協調器和路由器節點，

通過以洪泛為基礎的平面路由方式構建信息傳輸網絡及其路由。以網絡的網關節點為簇頭，

與傳感器節點建立簇網絡,

對采集的信息進行傳輸與匯聚.網關節點對信息進行去冗余處理,

通過平面路由，

無線網關通過GPRS或3G把匯聚的信息以自定義的數據格式發送到遠程監控中心；

遠程監控中心對收到的信息進行處理，

從而實現對山體滑坡準確的預警預報.同時采用壓力式水位傳感器和雷達水流測速儀對山間水流水位進行監測，將監測數據接入無線低功耗廣域網，通過與雨量數據進行預測,有效監測山洪暴發,確保人民生命財產安全.系統總體構成如圖1所示.二、

系統的硬件設計2.

1

無線位移監測終端該產品由低功耗MCUstm8無線單片機+位移傳感、加速度傳感、數據采集通道、射頻單元、電源等部分組成。系統節點尺寸小,

功耗低，

適應性強，

節點最大發射功率為20dBm,

通信距離為3000~

3700m.無線射頻發射頻率為470mhz—490hmz。環境信息采集模塊中,

加速度傳感器通過CAN

總線和stm8的CAN

相連，

該傳感器通過串口和STM8的UART1相連，

電源管理模塊包括:

4.

5

V鋰亞電池,以NCP1117ST33為核心的3。

3

V

電壓轉換模塊，

為STM8、環境信息采集模塊和信號放大電路供電。產品名稱無線位移監測終端產品參數電壓范圍2.8～3.6V頻率范圍470~490MHz（可調)靜態電流10～20uA調制方式GFSK調制方式數據傳輸方式射頻無線傳輸地下30cm傳輸距離1000米,空曠3.5Km防護等級IP67/耐壓150KG該產品是一款基于有源RFID技術與先進的三軸（X/Y/Z)±8G姿態傳感器技術相結合的產品,具備物品姿態檢測功能，物品被移動或撞擊后姿態發生改變可以發出無線報警信息，可廣泛應用于山體滑坡、泥石流等自然災害監測、資產管理等領域。2.

2

GPRS/3G網關網關采用中興通訊公司研制的GPRS

/3g

通信模塊,STM32為核心，

該芯片功耗低，

在睡眠模式下的標準功耗為2.

5

mA,

工作電壓：

3.

4

V

～4.

5

V可使用太陽能供電；

適用頻帶寬，

內嵌強大的TCP

/AT協議棧，

通過AT

指令對模塊進行編程，

實現語音、SMS、數據和傳真信息的高速傳輸、兩種串口接口實現數據雙向傳輸.可支持遠程參數配置，遠程警報器觸發等功能.產品名稱無線網關射頻指標433MHZ—490MHZ、GFSK調制、接收靈敏度—126dBm工作電壓110-264VAC,12VDC可太陽能供電最大功率≤10W發射接收距離開闊地大于5000M，樹木及遮擋下不低于1200米網絡接口GPRS/3G網絡或WIFI網絡工作時間大于10年防護等級IP65工作溫度-10℃～其他防雷、防水2。3無線雨量計本儀器的感雨靈敏度、測量精度、雨強適用范圍均優于其它形式雨量計，適于裝備我國南方強降雨區、北方沙塵環境條件的各種類型的雨量測站。

2特點

●

感雨靈敏度和準確度高，適應雨強范圍大。

●

儀器安裝、調整、校準方法簡單。

●

有脈沖量（每0。1mm降雨量）輸出和RS-485實時累計降雨量輸出,可直接與數據采集器、RTU、計算機或其它上位設備連接,實現高精度數據自動采集與傳輸.

●

可內置固態存儲器，存儲不小于3000mm的降雨量數據。

●產品名稱無線雨量計射頻指標433MHZ—490MHZ、GFSK調制、接收靈敏度—126dBm工作電壓110-264VAC,12VDC可太陽能供電最大功率≤10W發射接收距離開闊地大于5000M，樹木及遮擋下不低于1200米雨量計翻斗式工作時間大于10年防護等級IP65工作溫度-10℃～其他防雷、防水2.4無線壓力式水位計無線壓力式液位計是一種測量液位的壓力傳感器，包括靜壓液位計、液位變送器、液位傳感器、水位傳感器、壓力變送器等，是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國外先進的隔離型擴散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉換為電信號，再經過溫度補償和線性修正，轉化成標準電信號，通過低功耗無線網絡傳輸至控制平臺。技術參數如下：綜合精度：壓力式檢測±0.075％FS(最小）±0。1％FS(典型）±0。25%FS（最大）長期穩定性：±0.2％FS/年補償溫度:0℃～50℃工作溫度：—10℃～80℃供電：（8～28）VDC輸出：Lora470MHZ-490MHZ絕緣:100MΩ/50V防護等級:IP68防腐蝕、防堵塞2.5無線遠傳水流測速儀多普勒流速儀是應用超聲“多普勒效應"原理制成的超聲測流儀。它沒有旋漿、軸承等轉動部件,用超聲波技術探測流速，無摩擦、無慣性,測量點在機體前方，不破壞流場,具有測量精度高、量程寬，感應靈敏，測流線性，不懼泥沙、漂浮雜物，讀數直觀,操作簡便，不易損壞等特點。技術參數如下:防護級別等級：IP68或NEMA6P;通訊:470-490MHZ低功耗廣域網，與服務器雙向通訊，無需獨立控制終端,可接入山體滑坡系統通訊網關,無需單獨部署；供電：太陽能充電電池組、一次性鋰電池；傳感器：多普勒水位流速集成探頭，標配10m線纜、帶水溫水位傳感;流速量程±5。3m/s，流速精度優于1%FS；超聲波水位量程0。04—1。3m，水位精度優于1%FS；流量測量精度優于2%;壓力水位探頭量程0-7m，0.1%FS;匹配巴歇爾標準槽，可精確測量流量流速。三、產品報價清單（渠道價）產品