一种基于计算机控制的村庄安全监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于计算机控制的村庄安全监测系统，利用计算机、振动传感器、信号处理电路、太阳能电池板、整流稳压电路、蓄电池、温度传感器、湿度传感器、图像采集模块、图像处理模块、无线传输单元、监测端、报警单元、显示单元以及存储单元以保障村民和游客的人生安全和村庄的生态不遭破坏，结合传感器和无线通信等技术，实现了对山坡的振动信号、森林的温度信号、森林的土壤湿度信号以及村庄道路的图像信息的实时检测、精准记录和远程监测，其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点。

A village safety monitoring system based on computer control

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机控制的村庄安全监测系统
本专利技术涉及智能测试领域，尤其涉及一种基于计算机控制的村庄安全监测系统。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，目前，我国农村发展日新月异，有的农村主打旅游产业，吸引了周边众多人前往旅游度假，但是，如何保障村民和游客的人生安全，以及如何保证村庄的生态不遭破坏，是目前亟待解决的问题。现有的农村安全保障体系还是仅仅采用工作人员巡查的方式，即通过工作人员巡查易发生灾害的地段，或通过工作人员分段排查易造成污染的地段，这种仅靠人力对村庄安全进行检测，存在几个问题，首先，浪费了人力，其次，监测精度不高，人力监测仅能靠人的经验对安全隐患进行预判，再者，不能做到全方位、全时间段的全面监测，容易形成安全死角。鉴于上述原因，亟待研发人员开发一种高精度的基于计算机控制的村庄安全监测系统。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于计算机控制的村庄安全监测系统，利用计算机、振动传感器、信号处理电路、太阳能电池板、整流稳压电路、蓄电池、温度传感器、湿度传感器、图像采集模块、图像处理模块、无线传输单元、监测端、报警单元、显示单元以及存储单元以保障村民和游客的人生安全和村庄的生态不遭破坏，结合传感器和无线通信等技术，实现了对山坡的振动信号、森林的温度信号、森林的土壤湿度信号以及村庄道路的图像信息的实时检测、精准记录和远程监测，工作人员能够通过监测端直接获取山坡的振动信号、森林的温度信号、森林的土壤湿度信号以及村庄道路的图像信息，其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点。工作人员能够通过监测端和显示单元获知山坡的振动信号、森林的温度信号、森林的土壤湿度信号以及村庄道路的图像信息以能对村庄安全性进行准确判断。根据本专利技术的一种基于计算机控制的村庄安全监测系统，其包括计算机、振动传感器、信号处理电路、太阳能电池板、整流稳压电路、蓄电池、温度传感器、湿度传感器、图像采集模块、图像处理模块、无线传输单元、监测端、报警单元、显示单元以及存储单元。其中，振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，太阳能电池板的输出端与整流稳压电路的输入端连接，整流稳压电路的输出端与蓄电池的输入端连接，图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，信号处理电路的输出端、蓄电池的输出端、温度传感器的输出端、湿度传感器的输出端以及图像处理模块的输出端均与计算机的输入端连接，报警单元的输入端、显示单元的输入端以及存储单元的输入端均与计算机的输出端连接，计算机通过无线传输单元与监测端无线连接。其中，振动传感器设置于村庄内山坡土壤内，振动传感器用于采集山坡的振动信号，温度传感器设置于村庄内森林内，温度传感器用于采集森林的温度信号，湿度传感器设置于村庄内森林的土壤内，湿度传感器用于采集森林的土壤湿度信号，图像采集模块设置于村庄内的道路上，用于采集村庄道路的图像信息，并将采集到的图像信息传输至图像处理模块。优选的是，振动传感器设置于村庄内山坡土壤内，振动传感器用于采集山坡的振动信号，并将采集的振动信号传输至信号处理电路，信号处理电路对接收到的振动信号依次进行信号放大和信号滤波处理，并将处理后的信号传输至计算机。优选的是，图像采集模块设置于村庄内的道路上，用于采集村庄道路的图像信息，并将采集到的图像信息传输至图像处理模块，图像处理模块对接收到的图像信息依次进行图像降噪、图像增强和图像锐化处理，并将处理后的图像信息传输至计算机。优选的是，计算机内存储有预设振动阈值、预设温度阈值以及预设湿度阈值；计算机将接收到的振动信号转换为相应的振动值，计算机通过无线传输单元将振动值传输至监测端，计算机将振动值传输至显示单元进行显示，计算机将振动值传输至存储单元进行存储，计算机将振动值与预设振动阈值进行比较，若振动值大于或等于预设振动阈值，则计算机控制报警单元发出山体滑坡预警信息；计算机将接收到的温度信号转换为相应的温度值，计算机将接收到的湿度信号转换为相应的湿度值，计算机通过无线传输单元将温度值和湿度值传输至监测端，计算机将温度值和湿度值传输至显示单元进行显示，计算机将温度值和湿度值传输至存储单元进行存储，计算机将温度值与预设温度阈值进行比较、将湿度值与预设湿度阈值进行比较，若温度值大于或等于预设温度阈值且湿度值小于或等于预设湿度阈值，则计算机控制报警单元发出森林火灾预警信息；计算机将接收到的图像信息通过无线传输单元传输至监测端，计算机将接收到的图像信息传输至显示单元进行显示，计算机将接收到的图像信息传输至存储单元进行存储。优选的是，振动传感器设置于村庄内山坡土壤内，振动传感器用于采集山坡的振动信号，将采集的振动信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，振动传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与计算机的ADC端口连接。优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A4和电阻R1-R14。其中，振动传感器的输出端分别与集成运放A3的同相输入端、集成运放A2的同相输入端、集成运放A1的同相输入端连接，电阻R1的一端接地，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R4的另一端还与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端还与电阻R11的一端连接，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端与集成运放A3的反相输入端连接诶，电阻R7的另一端还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R8的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与集成运放A4的同相输入端连接，集成运放A4的反相输入端接地，电阻R11的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R14的一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R14的另一端与信号滤波单元的输入端连接。优选的是，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A5-A7。其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A5的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A5的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A5的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C1的一端并联后与集成运放A6的反相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A6的输出端并联后与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于计算机控制的村庄安全监测系统，其特征在于，所述基于计算机控制的村庄安全监测系统包括计算机（1）、振动传感器（2）、信号处理电路（3）、太阳能电池板（4）、整流稳压电路（5）、蓄电池（6）、温度传感器（7）、湿度传感器（8）、图像采集模块（9）、图像处理模块（10）、无线传输单元（11）、监测端（12）、报警单元（13）、显示单元（14）以及存储单元（15）；其中，所述振动传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述太阳能电池板（4）的输出端与所述整流稳压电路（5）的输入端连接，所述整流稳压电路（5）的输出端与所述蓄电池（6）的输入端连接，所述图像采集模块（9）的输出端与所述图像处理模块（10）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端、所述蓄电池（6）的输出端、所述温度传感器（7）的输出端、所述湿度传感器（8）的输出端以及所述图像处理模块（10）的输出端均与所述计算机（1）的输入端连接，所述报警单元（13）的输入端、所述显示单元（14）的输入端以及所述存储单元（15）的输入端均与所述计算机（1）的输出端连接，所述计算机（1）通过所述无线传输单元（11）与所述监测端（12）无线连接；其中，所述振动传感器（2）设置于村庄内山坡土壤内，所述振动传感器（2）用于采集山坡的振动信号，所述温度传感器（7）设置于村庄内森林内，所述温度传感器（7）用于采集森林的温度信号，所述湿度传感器（8）设置于村庄内森林的土壤内，所述湿度传感器（8）用于采集森林的土壤湿度信号，所述图像采集模块（9）设置于村庄内的道路上，用于采集村庄道路的图像信息，并将采集到的图像信息传输至所述图像处理模块（10）。...

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机控制的村庄安全监测系统，其特征在于，所述基于计算机控制的村庄安全监测系统包括计算机（1）、振动传感器（2）、信号处理电路（3）、太阳能电池板（4）、整流稳压电路（5）、蓄电池（6）、温度传感器（7）、湿度传感器（8）、图像采集模块（9）、图像处理模块（10）、无线传输单元（11）、监测端（12）、报警单元（13）、显示单元（14）以及存储单元（15）；其中，所述振动传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述太阳能电池板（4）的输出端与所述整流稳压电路（5）的输入端连接，所述整流稳压电路（5）的输出端与所述蓄电池（6）的输入端连接，所述图像采集模块（9）的输出端与所述图像处理模块（10）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端、所述蓄电池（6）的输出端、所述温度传感器（7）的输出端、所述湿度传感器（8）的输出端以及所述图像处理模块（10）的输出端均与所述计算机（1）的输入端连接，所述报警单元（13）的输入端、所述显示单元（14）的输入端以及所述存储单元（15）的输入端均与所述计算机（1）的输出端连接，所述计算机（1）通过所述无线传输单元（11）与所述监测端（12）无线连接；其中，所述振动传感器（2）设置于村庄内山坡土壤内，所述振动传感器（2）用于采集山坡的振动信号，所述温度传感器（7）设置于村庄内森林内，所述温度传感器（7）用于采集森林的温度信号，所述湿度传感器（8）设置于村庄内森林的土壤内，所述湿度传感器（8）用于采集森林的土壤湿度信号，所述图像采集模块（9）设置于村庄内的道路上，用于采集村庄道路的图像信息，并将采集到的图像信息传输至所述图像处理模块（10）。2.根据权利要求1所述的基于计算机控制的村庄安全监测系统，其特征在于，所述振动传感器（2）设置于村庄内山坡土壤内，所述振动传感器（2）用于采集山坡的振动信号，并将采集的振动信号传输至所述信号处理电路（3），所述信号处理电路（3）对接收到的振动信号依次进行信号放大和信号滤波处理，并将处理后的信号传输至所述计算机（1）。3.根据权利要求1所述的基于计算机控制的村庄安全监测系统，其特征在于，所述图像采集模块（9）设置于村庄内的道路上，用于采集村庄道路的图像信息，并将采集到的图像信息传输至所述图像处理模块（10），所述图像处理模块对接收到的图像信息依次进行图像降噪、图像增强和图像锐化处理，并将处理后的图像信息传输至所述计算机（1）。4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的基于计算机控制的村庄安全监测系统，其特征在于，所述计算机（1）内存储有预设振动阈值、预设温度阈值以及预设湿度阈值；所述计算机（1）将接收到的振动信号转换为相应的振动值，所述计算机（1）通过所述无线传输单元（11）将振动值传输至所述监测端（12），所述计算机（1）将振动值传输至所述显示单元（14）进行显示，所述计算机（1）将振动值传输至所述存储单元（15）进行存储，所述计算机（1）将振动值与预设振动阈值进行比较，若振动值大于或等于预设振动阈值，则所述计算机（1）控制所述报警单元（13）发出山体滑坡预警信息；所述计算机（1）将接收到的温度信号转换为相应的温度值，所述计算机（1）将接收到的湿度信号转换为相应的湿度值，所述计算机（1）通过所述无线传输单元（11）将温度值和湿度值传输至所述监测端（12），所述计算机（1）将温度值和湿度值传输至所述显示单元（14）进行显示，所述计算机（1）将温度值和湿度值传输至所述存储单元（15）进行存储，所述计算机（1）将温度值与预设温度阈值进行比较、将湿度值与预设湿度阈值进行比较，若温度值大于或等于预设温度阈值且湿度值小于或等于预设湿度阈值，则所述计算机（1）控制所述报警单元（13）发出森林火灾预警信息；所述计算机（1）将接收到的图像信息通过所述无线传输单元（11）传输至所述监测端（12），所述计算机（1）将接收到的图像信息传输至所述显示单元（14）进行显示，所述计算机（1）将接收到的图像信息传输至所述存储单元（15）进行存储。5.根据权利要求2所述的基于计算机控制的村庄安全监测系统，其特征在于，所述振动传感器（2）设置于村庄内山坡土壤内，所述振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁理，胡海波，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50