基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备，它包括基站硬件装置和节点硬件装置；所述基站硬件装置包括基站底板和基站核心板，在基站底板上安装有基站底板电源模块、基站底板通信电路模块、继电器电路模块、定位通信电路模块、串行通信接口模块和基站底板插槽模块，在所述基站核心板上安装有主控芯片模块、滤波电路模块、基站核心板插槽模块、射频插槽模块和基站核心板电源模块。本实用新型专利技术的硬件设备具有较好的工作稳定性，能够在复杂的室外、野外地质环境中长期稳定工作，耐高温、抗寒冻，故障率也较低。故障率也较低。故障率也较低。

【技术实现步骤摘要】
基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备


[0001]本技术涉及边坡监测技术，具体为一种基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备，属于环境监测工程设备


技术介绍

[0002]边坡监测是指为掌握边坡岩石移动状况，发现边坡破坏预兆，对边坡位移的速度、方向等进行的监测。在现实中，边坡稳定性问题由于受其复杂的地质条件的影响，一直是岩土工程界关注的焦点问题。随着国民经济的快速发展，工程建设的活动必然越来越频繁，规模也越来越大，同时，由于工程场地的可选余地正在减少，工程设计在一定程度上将面临更加复杂的地质条件。因此，在进行边坡设计时需要更多的考虑边坡的地质条件对其稳定性的影响及其变化趋势。
[0003]长期以来，工程地质界、岩土力学界对边坡稳定性进行了大量的研究工作，但至今仍难以找到准确评价的理论和方法。现目前，比较有效地处理这类问题的方法，就是理论分析、专家群体经验知识和监测控制系统相结合的综合集成的理论和方法。同时，为了使监测与反馈符合岩土工程动态优化设计和信息化施工的要求，需要建立监测信息快速反馈分析技术，因此目前亟需相应的配套设备。

技术实现思路

[0004]针对现目前在边坡监测过程中，缺少相应的网络硬件设备的问题，本技术介绍了一种性能稳定、安装方便的基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备。
[0005]本技术的技术方案：基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备，其特征在于，包括基站硬件装置和节点硬件装置；所述基站硬件装置包括基站底板和基站核心板，在基站底板上安装有基站底板电源模块、基站底板通信电路模块、继电器电路模块、定位通信电路模块、串行通信接口模块和基站底板插槽模块，在所述基站核心板上安装有主控芯片模块、滤波电路模块、基站核心板插槽模块、射频插槽模块和基站核心板电源模块，所述基站底板电源模块分别给基站底板通信电路模块、继电器电路模块、定位通信电路模块、串行通信接口模块和基站底板插槽模块供电，所述基站底板通信电路模块的输入端外接摄像头并将采集的信号通过基站底板插槽模块输出给基站核心板，所述继电器电路模块用于控制摄像头的电源通断，所述定位通信电路模块用于提供与GPRS模块连接的插槽，所述串行通信接口模块用于提供串口通信硬件支持；所述摄像头采集的信号经基站核心板插槽模块和滤波电路模块后输入给主控芯片模块，所述主控芯片模块在接收摄像头信号后根据内置程序发出命令给射频插槽模块，控制射频插槽模块上安装的射频模块与节点硬件装置通信；所述节点硬件装置包括节点底板和节点核心板，所述节点底板上安装有节点底板电源模块、外部接口模块、节点底板通信电路模块和节点底板插槽模块，所述节点底板电源模块分别给外部接口模块、节点底板通信电路模块和节点底板插槽模块供电，所述外部接口模块用于转接外部通信线路并与外接的边坡监测传感器相连，所述节点底板通信电路模块用
于实现监测传感器与节点核心板的通信；所述节点核心板上安装有微控制器模块、节点核心板电源模块和节点核心板插槽模块，所述微控制器模块通过节点核心板插槽模块接收来自外部接口模块转接的监测传感器信号，并对信号进行转换后通过节点底板插槽模将信号输出给节点底板通信电路模块，并与监测传感器实现有线通信。
[0006]优化地，所述基站底板通信电路模块为RS485电路模块，定位通信电路模块为GPRS通信电路模块，串行通信接口模块为RS232电路模块。
[0007]优化地，所述节点底板电源模块采用型号为LM1117
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3.3的芯片作为核心设计，节点底板通信电路模块为采用型号为SP3485的芯片的RS485电路模块。
[0008]优化地，所述微控制器模块采用型号为STM32的芯片作为主控芯片，所述节点核心板插槽模块提供JTAG接口和连接排针。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0010]1、具有较好的工作稳定性，本技术的硬件设备能够在复杂的室外、野外地质环境中长期稳定工作，耐高温、抗寒冻，故障率也较低。
[0011]2、由于采用了模块化的结构设计，因此能够随时根据使用需求对设备的容量、外设功能进行扩展，具有很好的通用性和兼容性。
[0012]3、安装较为方便，后期的维护和维修成本也相对较低，具有较好的市场推广价值。
附图说明
[0013]图1为本技术基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备的结构框图。
[0014]图中，1—基站硬件装置，11—基站底板，111—基站底板电源模块，112—基站底板通信电路模块，113—继电器电路模块，114—定位通信电路模块，115—串行通信接口模块，116—基站底板插槽模块，12—基站核心板，121—主控芯片模块，122—滤波电路模块，123—基站核心板插槽模块，124—射频插槽模块，125—基站核心板电源模块，2—节点硬件装置，21—节点底板，211—节点底板电源模块，212—外部接口模块，213—节点底板通信电路模块，214—节点底板插槽模块，22—节点核心板，221—微控制器模块，222—节点核心板电源模块，223—节点核心板插槽模块，3—摄像头。
具体实施方式
[0015]如图1所示，本技术的一种基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备，包括基站硬件装置1和节点硬件装置2；所述基站硬件装置1包括基站底板11和基站核心板12，在基站底板11上安装有基站底板电源模块111、基站底板通信电路模块112、继电器电路模块113、定位通信电路模块114、串行通信接口模块115和基站底板插槽模块116，在所述基站核心板12上安装有主控芯片模块121、滤波电路模块122、基站核心板插槽模块123、射频插槽模块124和基站核心板电源模块125，所述基站底板电源模块111分别给基站底板通信电路模块112、继电器电路模块113、定位通信电路模块114、串行通信接口模块115和基站底板插槽模块116供电，所述基站底板通信电路模块112的输入端外接摄像头3并将采集的信号通过基站底板插槽模块116输出给基站核心板12，所述继电器电路模块113用于控制摄像头3的电源通断，所述定位通信电路模块114用于提供与GPRS模块连接的插槽，所述串行通信接口模块115用于提供串口通信硬件支持；所述摄像头3采集的信号经基站核心板插槽模块
123和滤波电路模块122后输入给主控芯片模块121，所述主控芯片模块121在接收摄像头3信号后根据内置程序发出命令给射频插槽模块124，控制射频插槽模块124上安装的射频模块与节点硬件装置2通信。所述基站底板通信电路模块112为RS485电路模块，定位通信电路模块114为GPRS通信电路模块，串行通信接口模块115为RS232电路模块。
[0016]工作时，所述基站底板电源模块111为基站设备提供所需电源，基站设备通过外接12V蓄电池供电，需由基站底板电源模块111转化为5V、3.7V、3.3V电源。串行通信接口模块115为基站提供232信号，基站设备安装后，需要专业人员现场调试所需功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于边坡监测系统的无线传感器网络硬件设备，其特征在于，包括基站硬件装置（1）和节点硬件装置（2）；所述基站硬件装置（1）包括基站底板（11）和基站核心板（12），在基站底板（11）上安装有基站底板电源模块（111）、基站底板通信电路模块（112）、继电器电路模块（113）、定位通信电路模块（114）、串行通信接口模块（115）和基站底板插槽模块（116），在所述基站核心板（12）上安装有主控芯片模块（121）、滤波电路模块（122）、基站核心板插槽模块（123）、射频插槽模块（124）和基站核心板电源模块（125），所述基站底板电源模块（111）分别给基站底板通信电路模块（112）、继电器电路模块（113）、定位通信电路模块（114）、串行通信接口模块（115）和基站底板插槽模块（116）供电，所述基站底板通信电路模块（112）的输入端外接摄像头（3）并将采集的信号通过基站底板插槽模块（116）输出给基站核心板（12），所述继电器电路模块（113）用于控制摄像头（3）的电源通断，所述定位通信电路模块（114）用于提供与GPRS模块连接的插槽，所述串行通信接口模块（115）用于提供串口通信硬件支持；所述摄像头（3）采集的信号经基站核心板插槽模块（123）和滤波电路模块（122）后输入给主控芯片模块（121），所述主控芯片模块（121）在接收摄像头（3）信号后根据内置程序发出命令给射频插槽模块（124），控制射频插槽模块（124）上安装的射频模块与节点硬件装置（2）通信；所述节点硬件装置（2）包括节点底板（21）和节点核心板（22），所述节点底板（21）上安装有节点底板电源模块（211）、外...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾普仁，罗刚，梁豪鹏，秦洁浩，王粤渝，程燕，
申请(专利权)人：重庆电子工程职业学院，
类型：新型
国别省市：