一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置及系统，相应的装置包括：用于采集现场数据的12V供电的传感器模块和5V供电的传感器模块；用于将现场数据转换为数字信号的AD转换器；用于将数字信号发送给数据传输模块的CPU；用于将数字信号发送的数据传输模块；用于为所述现场监控设备供电的CPU供电模块、AD供电模块、5V供电模块和12V供电模块。本发明专利技术采用卫星通讯完成数据的传输，采用分区供电的原则，在不需要工作的时间可以切断电源以最大限度的降低功耗。将通过卫星信号将视频远程监控系统引入地质环境监测领域，解决了部分地区无法传输监测数据的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置及系统，属于地质安全监测

技术介绍
现有的山洪泥石流远程监测方法主要是通过标准电话线、网络、移动宽带、ISDN数据线或直接连接，并能够控制云台/镜头、存储视频监控图像，从而将远方活动场景传送到观看者的电脑屏幕上，并具备当报警触发时向接收端反向拨号报警功能。但是山洪泥石流通常发生在边远林区和野外，很多通讯设备因信号较差或无持续电源等问题都无法正常使用。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的山洪泥石流远程监测技术中存在的通讯设备因信号较差或无持续电源而无法正常使用的问题，进而提供了一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置及系统。为此，本专利技术提供了如下的技术方案:一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置，包括:用于采集现场数据的12V供电的传感器模块和5V供电的传感器模块；用于将现场数据转换为数字信号的AD转换器；用于将数字信号发送给数据传输模块的CPU ；用于将数字信号发送的数据传输模块；用于为所述现场监控设备供电的CPU供电模块、AD供电模块、5V供电模块和12V供电模块。一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控系统，包括远程监控子系统和现场监控设备;所述现场监控设备用于采集监测点的现场数据，并将采集的现场数据进行AD转换后通过卫星信号发送给远程监控子系统；所述远程监控子系统用于接收并保存所述现场数据，并且当将所述现场数据表明相应的监测点出现异常时发送预警信号，并提示工作人员。本专利技术提供了一种比较通用的、实用的远程监控系统的网络结构。采用卫星通讯完成数据的传输，采用分区供电的原则，在不需要工作的时间可以切断电源以最大限度的降低功耗。将通过卫星信号将视频远程监控系统引入地质环境监测领域，解决了部分地区无法传输监测数据的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的具体实施方式提供的山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置的结构示意图；图2是本专利技术的具体实施方式提供的CPU供电模块的电路结构示意图；图3是本专利技术的具体实施方式提供的AD供电模块的电路结构示意图；图4是本专利技术的具体实施方式提供的5V供电模块的电路结构示意图；图5是本专利技术的具体实施方式提供的12V供电模块的电路结构示意图；图6是本专利技术的具体实施方式提供的频率量接口和激励源输出通道的电路结构示意图；图7是本专利技术的具体实施方式提供的山洪泥石流宽带卫星视频远程监控系统的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的具体实施方式提供了 一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置，如图1所示，包括:用于采集现场数据的12V供电的传感器模块I和5V供电的传感器模块2 ；用于将现场数据转换为数字信号的AD转换器3 ；用于将数字信号发送给数据传输模块5的CPU4 ；用于将数字信号发送的数据传输模块5 ；用于为所述现场监控设备供电的CPU供电模块6、AD供电模块7、5V供电模块8和12V供电模块9。具体的，采集现场数据的设备需要连接的传感器类型比较多，并且都是有源类型，12V供电的传感器模块I可以包括雨量传感器、钻孔倾斜仪、含水率传感器和水位传感器，5V供电的传感器模块2可以包括位移传感器和泥水位监测传感器，其中一些传感器工作时电流比较高，考虑到这些因素，在对整体功耗设计时，按照分区供电的原则，哪个传感器工作就为哪个传感器供电，在不工作的时间彻底切断电源以最大限度的降低功耗。在本具体实施方式中分为CPU供电模块6、AD供电模块7、5V供电模块8和12V供电模块9，在选择外部电源系统时，采用12V供电的太阳能电源系统，下面按分区供电说明。CPU供电模块6的电路结构如图2所示，CPU4采用的嵌入式处理器PIC24F16KA102是3.3V供电，12V的输入电压必须进行DC降压处理。DC降压是比较损耗功率的，相当于把部分电能转化为热能，有很多仪器为降低功耗采用的CPU内核工作电压可以低到1.8V，同样电源也不能用DC降压，经常是直接采用与CPU电压相近的电池，采集传输仪由于需要兼顾为传感器供电，必须使用12V的外部供电，因此选用了一个自身功耗非常低的DC模块LTC363LLTC3631的静态电流是12微安，在3.3V电压下最大输出电流可以达到100毫安，在采集传输仪中，LTC3631只需要向CPU供电，这些指标是符合要求的。采用正常工作模式全速运行消耗电流是3.4毫安，整机功耗不过0.04瓦，目前选用的太阳能供电系统太阳能板是20瓦，电池是电压12V容量19安时的铅酸充电电池，如果发生长期阴雨导致太阳能板无法供电，单靠电池容量，按照理论计算，可以保持232天连续工作。在CPU的正常工作模式下，仪器对于外部中断(比如雨量数据的采集)和IO电流采集(断线溃坝监测)等时间敏感的监测二作可以达到零延迟，完全处于实时状态。在分区供电的模式下，仪器的整个运行周期内，除非到了定时采集传输数据时间或发生突发事件，绝大部分时间只需要向CPU供电即可，在不用分区供电的情况下，整机电流在20毫安，这意味着整体功耗下降了 6倍，对功耗的降低是决定性的。AD供电模块I的电路结构如图3所示，可采用LP3878芯片。LP3878芯片是一款低压差线性稳压器(LDO)，最大可以输出800毫安的电流，输出噪声的典型值是18微伏，适用于作为高精度AD转换器的基准电源，在图3中，8脚是使能端，连接PIC24的IO脚，采集数据时在PIC24的控制下使能为AD供电，完成后关断停止供电。5V供电模块8的电路结构如图4所示，可采用LM2596S芯片。LM2596S芯片是一款降压开关稳压器，最大输出3安电流,可以为一些功耗较大的传感器供电,在图4中，5脚是开关，受到PIC24的IO脚控制，在通常情况下关断，工作时打开，以便最大限度的降低功耗。12V供电模块9的电路结构如图5所示，可采用G6E-134P芯片。G6E-134P芯片是一款欧姆龙的继电器，最大支持3A电流,可以为一些功耗较大的传感器供电,PIC24的IO脚通过三极管控制继电器的通断，继电器工作电流为43毫安，不过考虑到一般情况下工作时间很短，所以对整体功耗的降低影响不大。AD转换器3可采用ADS1256型AD转换器，该AD转换器是一种24位的AD转换器。目前设计的电路已经达到了 16位精度，满足了设计的要求，目前连接的电压型传感器所要求的精度都低于它的实际转换精度。在可预见的将来，一些电压型传感器可以提供更高的数据分辨率，虽然还没有具体的数字指标，但是设计工作要做一定的超前性研究，在采集电路方面主要是做一些微调，包括对AD的基准电源的外围器件的参数进行调整，采用一些新的元件，更改一些电路板的布线，以降低基准电源自身的噪声水平，进一步提高AD采集转换的精度。数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置，包括：用于采集现场数据的12V供电的传感器模块和5V供电的传感器模块；用于将现场数据转换为数字信号的AD转换器；用于将数字信号发送给数据传输模块的CPU；其特征在于，所述装置还包括：用于将数字信号发送的数据传输模块；用于为所述现场监控设备供电的CPU供电模块、AD供电模块、5V供电模块和12V供电模块。

【技术特征摘要】
1.一种山洪泥石流宽带卫星视频远程监控装置，包括: 用于采集现场数据的12V供电的传感器模块和5V供电的传感器模块； 用于将现场数据转换为数字信号的AD转换器； 用于将数字信号发送给数据传输模块的CPU ； 其特征在于，所述装置还包括: 用于将数字信号发送的数据传输模块； 用于为所述现场监控设备供电的CPU供电模块、AD供电模块、5V供电模块和12V供电模块。2.根据权利要求1所述的洪泥石流电磁波泥水位监测装置，其特征在于，所述12V供电的传感器模块包括雨量传感器、钻孔倾斜仪、含水率传感器和水位传感器。3.根据权利要求1所述的洪泥石流电磁波泥水位监测装置，其特征在于，所述5V供电的传感器模块包括位移传感器和泥水位监测传感器。4.根据权利要求1所述的洪泥石流电磁波泥水位...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹修定，殷跃平，陈红旗，董翰川，庞丽丽，吴悦，杨凯，王晨辉，
申请(专利权)人：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，
类型：发明
国别省市：