技术领域
本发明涉及一种基于物联网的地质灾害监测系统,特别是一种在无线传感器网络技术基础上搭建的一个灾前监测预警一体化的智能系统平台。

背景技术
我国地域广袤,地势地形多种多样,地质灾害时有发生。国土资源部统计表明,去年全国共发生地质灾害30670起,造成人员伤亡的382起,致使2246人死亡、669人失踪、534人受伤,其中滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害是导致人员伤亡和直接经济损失严重的主要原因。随着地质灾害防治工作的深入开展,地质灾害气象预警预报工作也亟待推广,因而开展关于地质灾害的监测预警工作就显得十分关键。此外,地质灾害监测还有一个重要的目的:具体了解和掌握灾害发生前地表状态的变化过程,及时捕捉灾害发生的特征信息,做出正确的分析评价,从而为易受灾地区的地质灾害治理工程提供可靠资料和科学依据,同时,监测结果也是检验灾害治理工程效果的尺度。因此,监测既是地质灾害预警信息获取的一种有效手段,又是地质灾害调查、研究和防治工程的重要组成部分。
针对危岩、塌方、滑坡、地面沉降、地裂缝、泥石流,甚至地震等地质灾害问题,传统的方法是人工监测,通过携带监测仪器现场测试的方式对异动信号进行收集,获取地质灾害发生前的相关信息。但是,由于地质灾害发生的偶然性,以及部分地区恶劣的地形环境等因素,传统的人工监测方式无法及时有效地反映当前的监测情况,也就不能准确地预防自然灾害。因此,建立实时的自动化智能监测预警系统是十分必要的。
近年来,物联网技术的不断发展成为了很多技术领域成熟的催化剂。伴随着国内外新的研究计划的实施,更为广泛的研究群体的出现,与物联网相关的技术将会成为研究的热点。基于物联网的地质灾害监测系统的研究过程中包含了物联网、分布式数据存储、数据融合与决策、地质灾害监测等多项当今热门领域的核心技术,这使得本发明具有技术方面的科学性和前瞻性。另一方面,国内目前关于物联网环境监测处于一个崭新的阶段,势必今后会有更进一步的发展空间,因此,本专利发明成果很有可能在新阶段的地质灾害监测工作及相关技术的应用中发挥一定的促进作用。
基于物联网的监测系统中采用无线传感器网络作为通信载体,无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。传感器网络具有大规模、自组织、动态性、可靠性、以数据为中心等特点,这对于在未知环境中进行监测工作是十分有利的。目前,低功耗设计、多跳自组织网络的路由协议设计、建立以数据为中心的传感器网络等技术是无线传感器网络在物联网领域研究的重点。系统中的探测节点是随机部署的,具有一定的分布性,范围比较广泛,因此各节点采集的数据采用物理分散、逻辑整体的分布式存储。各地的计算机由数据通信网络相联系,降低了数据传输代价,提高了系统的可靠性,局部系统发生故障,其他部分还可继续工作。数据采集入库后据具有异构性,无法直接进行决策,需要首先对其进行挖掘,建立相应的关联关系,以便后续的决策应用,这里需要应用到一系列的领域知识。通过数据融合将多个传感器检测的信息与人工观测事实进行科学、合理的综合处理.可以提高状态监测和故障诊断智能化程度。检测模型是灾害预警的一个核心要素,数据挖掘分析需要有检测模型作为参考,将数据库中的环境数据和模型的参考数据进行比对,做出预警决策,这里应用到一系列的专家知识。检测模型的获得是需要反复进行试验总结的,而且对于模型的不断完善可以得到更为一般的、具有普适性的检测模型。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高防灾减灾的科技能力的地质灾害监测系统。
本发明的目的是这样实现的:
地质灾害监测系统,包括控制端基站、终端模块、控制模块、监测分析模块,终端模块包括布放在采集区域的传感器,终端模块与控制端基站进行无线数据通信,监听控制端基站发来的控制命令,采集地质状况的信息;控制模块选择采集数据的传感器组播地址,对传感器进行初始化,控制传感器的采集时间间隔和数据发送时间间隔,发送让传感器终端开始或停止采集和传输数据的工作命令;监测模块将控制端的基站接收到的数据存入数据库。
传感器可以包括六轴加速度传感器、温度传感器、光照传感器、角加速度传感器。
本发明的有益效果在于:
地质灾害监测系统是一个智能的地质灾害监测系统平台,具有一体化监测,快速布放的优点。终端探测器采用无线传感器网络的物联网技术实现特殊地段地质灾害的实时监测是一种技术上的进步,本发明低功耗、低成本、分布式、无线性、网络的自组织性,而具有更强的抗破坏能力,因而可以在基础通信设施可能被毁坏的情况下,完成一定的通信任务。