地质层振动预警无线远程智能监测系统及预警方法技术方案

本发明专利技术公开的地质层振动预警无线远程智能监测系统及预警方法，监测系统包括探头部分和主控部分，探头部分的微处理器与地震波检测模块、土质含水量检测模块、地层振动等级检测模块、地层冻土融化监测模块、探头无线传输模块连接，连接起来的这部分组成一个探头，整个系统共需要五个探头；主控部分的MCU主控中心与显示屏、报警装置、主控无线传输模块连接；探头无线传输模块和主控无线传输模块通过无线方式连接。本监测系统安装方便、操作简单，可实时自动监测地震波、振动等级、冻土融化和环境温湿度各项地质参数，采集的数据全面精准，无需人员值守。本预警方法可定量描述地质灾害发生的可能性和强弱程度，精准度高，抗干扰能力强，预警效率高。预警效率高。预警效率高。

【技术实现步骤摘要】
地质层振动预警无线远程智能监测系统及预警方法


[0001]本专利技术涉及地震监测领域，具体涉及一种地质层振动预警无线远程智能监测系统及预警方法。

技术介绍

[0002]地质灾害往往具有突发性和灾难性，其在地质层振动预警较短的时间内迅速发生，具有较大的破坏性。
[0003]目前，在现有的地质层、环境参数检测技术中，监测技术落后，检测的地质层相关参数不够全面，仅检测地层的振动，而不对地震波、土质含水量和地层冻土等环境参数进行监测，易受干扰，准确度低，没有东西南北中多个检测点对数据进行整合分析，监测范围小，在地质灾害来临之前，无法做出准确的判断。
[0004]因此需要对地质层相关参数进行全面检测，提高预警系统的准确性。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种地质层振动预警无线远程智能监测系统及预警方法，以提升地质层振动预警准确度。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案是：一种地质层振动预警无线远程智能监测系统，包括探头部分和主控部分；所述探头部分包括：地震波检测模块，用于地震波数据采集，并传输到微处理器；土质含水量检测模块，用于地层土壤含水量数据采集，并传输到微处理器；地层振动等级检测模块，用于地质层振动等级数据采集，并传输到微处理器；地层冻土融化监测模块，用于地层冻土融化数据采集，并传输到微处理器；微处理器，用于对所述检测模块、监测模块输出的数据进行整合，模数转换，数据压缩；探头无线传输模块，用于数据的发送和接收；所述微处理器与地震波检测模块、土质含水量检测模块、地层振动等级检测模块、地层冻土融化监测模块、探头无线传输模块连接，连接起来的这部分组成一个探头，整个系统共需要五个探头；所述主控部分包括：MCU主控中心，用于对接收的数据进行分析处理，发送预警命令；显示屏，用于显示数据；报警装置，用于地质层灾害将要来临时进行预警；主控无线传输模块，用于数据的发送和接收；所述MCU主控中心与显示屏、报警装置、主控无线传输模块连接；所述探头无线传输模块和主控无线传输模块通过无线方式连接。
[0007]进一步地，五个探头分东、南、西、北和中央五个点安装，探头无线传输模块天线向上，探头探针插入土地表面下150
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300mm，主控部分就近安装，主控部分与探头部分之间最大距离不超过3km。
[0008]进一步地，探头与探头之间的最大距离不超过6km，最小距离不小于1km。
[0009]进一步地，所述地层冻土融化监测模块包含两个部分，一个部分监测土质含水量，采用功率检波器来监测土质含水量变化；另一个部分监测温度变化，采用温度传感器用于采集温度数据，两者将采集到的变化电压值传输到微处理器。
[0010]一种地质层振动预警无线远程智能监测预警方法，包括上述的地质层振动预警无线远程智能监测系统，所述预警方法包括以下步骤：微处理器通过对土质含水量检测模块、地震波检测模块、地层冻土融化监测模块和地层振动等级检测模块的数据进行采集，对采集到的数据进行整合，由模拟信号转换为数字信号；将数字信号通过探头无线传输模块和主控无线传输模块传到MCU主控中心；MCU主控中心根据设置好的阈值进行判断，是否有地层振动；MCU主控中心再对数据进行分析处理，数据通过显示屏进行显示；当采集到的数据达到设置的报警阈值时，报警装置进行报警提示；MCU主控中心通过对比各个探头之间的数值，即可得出地震的方向；若5个探头接收到的信号强度相同，则地震源就正好在中央探头所在地。
[0011]在没有发生地震时，地震波检测模块发送到微处理器的电压为0V；发生1级地震时，地震波检测模块发送的电压为0.5V；2级地震时发送的电压为1V；以此类推，最高可以检测10级地震，发生10级地震时地震波检测模块发送的电压为5V；系统等级M设置：1≤M<3级为微震，3≤M<4.5级为有感地震，4.5≤M<6级为中强震，6≤M<7级为强震，7≤M级为强震，当MCU主控中心检测到3≤M时，报警装置发出警报提醒。
[0012]在没有发生地震时，地层振动等级检测模块发送到微处理器的电压为0V；发生1级地震时，地层振动等级检测模块发送到微处理器的电压为0.5V；2级地震时发送的电压为1V，以此类推，最高可以检测10级地震。
[0013]在冻土环境中发生地震时，当土壤含水量突然升高2%且温度上升1℃时，则有可能发生一级地震，当土壤含水量突然升高4%且温度上升2℃时，则有可能发生二级地震，以此类推，最高可检测10级地震。
[0014]MCU主控中心通过土质含水量检测模块及地层冻土融化监测模块采集到的土壤情况数据进行分析，判断该地区是否有发生山体滑坡的可能，当土壤含水量达到85%以上，则判断该地区有发生山体滑坡的可能，通过报警装置发出相应的提示。
[0015]单个探头因外力造成的突发数值过大，则判定为单个装置故障，MCU主控中心发出提醒查验修复信号。
[0016]本监测系统的优点是：安装方便、操作简单，可实时自动监测地震波、振动等级、冻土融化和环境温湿度各项地质参数，采集的数据全面精准，无需人员值守。
[0017]本预警方法的优点是：该方法综合考虑了地震波、土质含水量、地层振动、地层冻土等多项与地质灾害发生时有关的指标，可实现定量描述地质灾害发生的可能性和强弱程度，精准度高，抗干扰能力强，预警效率高，实用性强。
附图说明
[0018]图1为实施例中地质层振动预警无线远程智能监测系统的电路方框示意图；图2为探头及主控部分安装位置示意图。
[0019]图中，1.探头部分 1
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1.微处理器 1
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2.地震波检测模块 1
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3.土质含水量检测模块 1
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4.地层振动等级检测模块 1
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5.地层冻土融化监测模块 1
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6.探头无线传输模块 2.主控部分 2
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1.MCU主控中心 2
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2.显示屏 2
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3.报警装置 2
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4.主控无线传输模块 11.第一探头 12第二探头 13.第三探头 14.第四探头 15.第五探头。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所述的实施例是本专利技术的一部分实施例，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。
[0021]实施例：如图1所示，一种地质层振动预警无线远程智能监测系统，包括探头部分1和主控部分2；所述探头部分1包括：地震波检测模块1
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2，用于地震波数据采集，并传输到微处理器1
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1；土质含水量检测模块1
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3，用于地层土壤含水量数据采集，并传输到微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地质层振动预警无线远程智能监测系统，其特征在于，包括探头部分和主控部分；所述探头部分包括：地震波检测模块，用于地震波数据采集，并传输到微处理器；土质含水量检测模块，用于地层土壤含水量数据采集，并传输到微处理器；地层振动等级检测模块，用于地质层振动等级数据采集，并传输到微处理器；地层冻土融化监测模块，用于地层冻土融化数据采集，并传输到微处理器；微处理器，用于对所述检测模块、监测模块输出的数据进行整合，模数转换，数据压缩；探头无线传输模块，用于数据的发送和接收；所述微处理器与地震波检测模块、土质含水量检测模块、地层振动等级检测模块、地层冻土融化监测模块、探头无线传输模块连接，连接起来的这部分组成一个探头，整个系统共需要五个探头；所述主控部分包括：MCU主控中心，用于对接收的数据进行分析处理，发送预警命令；显示屏，用于显示数据；报警装置，用于地质层灾害将要来临时进行预警；主控无线传输模块，用于数据的发送和接收；所述MCU主控中心与显示屏、报警装置、主控无线传输模块连接；所述探头无线传输模块和主控无线传输模块通过无线方式连接。2.根据权利要求1所述的地质层振动预警无线远程智能监测系统，其特征在于，五个探头分东、南、西、北和中央五个点安装，探头无线传输模块天线向上，探头探针插入土地表面下150
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300mm，主控部分就近安装，主控部分与探头部分之间最大距离不超过3km。3.根据权利要求1所述的地质层振动预警无线远程智能监测系统，其特征在于，探头与探头之间的最大距离不超过6km，最小距离不小于1km。4.根据权利要求1所述的地质层振动预警无线远程智能监测系统，其特征在于，所述地层冻土融化监测模块包含两个部分，一个部分监测土质含水量，采用功率检波器来监测土质含水量变化；另一个部分监测温度变化，采用温度传感器用于采集温度数据，两者将采集到的变化电压值传输到微处理器。5.一种地质层振动预警无线远程智能监测预警方法，其特征在于，包括权利要求1
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4任一项所述的地质层振动预警无线远程智能监测系统， 所述预警方法包括以下步骤：微处理器通过对土质含水量检测模块、地震波检测模块、地层冻土融化监测模块和地层振动等级检测模块的数据进行采集，对采集到的数据进行整合，由模拟信号转换为数字信号；将数字信号通过探头无线传输模块和主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔岳，廖世成，刘浩波，蒙健，唐广林，裴希，周欣，巫启航，潘廖竹，
申请(专利权)人：桂林广泽科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：