一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，包括微處理器、傾角傳感器、超聲傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、射頻裝置、GSM通信模塊，微處理器采用CC2431芯片，傾角傳感器通過CC2431芯片上的A/D轉(zhuǎn)換口與CC2431芯片連接，超聲傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器通過CC2431芯片上的數(shù)字I/O接口與CC2431芯片連接，CC2431通過通信串口與GSM通信模塊連接，CC2431通過RF接口與射頻裝置連接，本實(shí)用新型裝置采用CC2431芯片為微控制器來采集分析地質(zhì)環(huán)境溫濕度、傾角、位移信息，應(yīng)用MC37I模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的GSM遠(yuǎn)程傳輸，采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效，可實(shí)現(xiàn)對(duì)山體的狀態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤，隨時(shí)掌握山體的位移、傾角的變化情況，以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度濕度等環(huán)境狀態(tài)信息，能夠很好反應(yīng)監(jiān)測(cè)區(qū)域的環(huán)境信息情況。
【專利說明】
一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家，滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。目前，針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜地區(qū)，氣象部門的監(jiān)測(cè)往往停留在一個(gè)大的區(qū)域范圍內(nèi)，對(duì)具體的監(jiān)測(cè)點(diǎn)缺乏針對(duì)性;而人為的監(jiān)控效率低， 已經(jīng)不能滿足對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，不能對(duì)山體的狀態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤，無法隨時(shí)掌握山體的位移、傾角的變化及其他環(huán)境狀態(tài)信息的情況。
[0003]因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)出一款能實(shí)現(xiàn)對(duì)山體狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤、隨時(shí)掌握山體的位移及傾角的變化情況、針對(duì)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，正是發(fā)明人所要解決的問題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，能實(shí)現(xiàn)對(duì)山體狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤，隨時(shí)掌握山體的位移及傾角的變化情況，針對(duì)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置， 其包括微處理器、傾角傳感器、超聲傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、射頻裝置、GSM通信模塊、電源，所述微處理器采用CC2431芯片，所述傾角傳感器通過CC2431芯片上的A/D轉(zhuǎn)換口與CC2431芯片連接，所述超聲傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器通過CC2431芯片上的數(shù)字I / 〇接口與CC2431芯片連接，所述CC2431芯片通過通信串口與GSM通信模塊連接，所述CC2431 芯片通過RF接口與射頻裝置連接。
[0006]進(jìn)一步，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，采用單線接口方式實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20溫度傳感器的雙向通信。
[0007]進(jìn)一步，所述傾角傳感器采用MMA7361三軸傾角加速度芯片。[〇〇〇8] 進(jìn)一步，所述GSM通信模塊為MC37I模塊。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1、本實(shí)用新型裝置采用CC2431芯片為微控制器來采集分析地質(zhì)環(huán)境溫濕度、傾角、位移信息，應(yīng)用MC37I模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的GSM遠(yuǎn)程傳輸，裝置采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效，可實(shí)現(xiàn)對(duì)山體的狀態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤，隨時(shí)掌握山體的位移、傾角的變化情況，以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度濕度等環(huán)境狀態(tài)信息，能夠很好反應(yīng)監(jiān)測(cè)區(qū)域的環(huán)境信息情況?！靖綀D說明】[0〇11 ]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu);意圖D
[0012]圖2是本實(shí)用新型溫濕度傳感器電路原理圖。[〇〇13]圖3是本實(shí)用新型傾角傳感器電路原理圖。[〇〇14]圖4是本實(shí)用新型電源電路原理圖。[〇〇15]圖5是本實(shí)用新型微處理器電路原理圖。[〇〇16]圖6是本實(shí)用新型GSM通信模塊電路原理圖。[〇〇17]附圖標(biāo)記說明:1-微處理器;2-電源;3-RF接口；4-射頻裝置;5-GSM通信模塊;6-通信串口； 7-數(shù)字I/O接口； 8-濕度傳感器;9-溫度傳感器；10-超聲傳感器；11-傾角傳感器； 12-A/D 轉(zhuǎn)換口?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0019]參見圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，該結(jié)構(gòu)一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，包括微處理器1、傾角傳感器11、超聲傳感器10、溫度傳感器9、濕度傳感器8、射頻裝置4、GSM通信模塊 5、電源2,微處理器1采用CC2431芯片，傾角傳感器11通過CC2431芯片上的A/D轉(zhuǎn)換口 12與 CC2431芯片連接，超聲傳感器10、溫度傳感器9、濕度傳感器8通過CC2431芯片上的數(shù)字I/O 接口 7與CC2431芯片連接，CC2431芯片通過通信串口 6與GSM通信模塊5連接，CC2431芯片通過RF接口 3與射頻裝置4連接。溫度傳感器9采用DS18B20溫度傳感器，裝置采用單線接口方式實(shí)現(xiàn)微處理器1與DS18B20溫度傳感器9的雙向通信。傾角傳感器11采用MMA7361三軸傾角加速度芯片。GSM通信模塊5為MC37I模塊。
[0020]參見圖2是本實(shí)用新型溫濕度傳感器電路原理圖，溫度傳感器9采用DS18B20,其電壓范圍為3.0?5.5V，采用單線接口方式實(shí)現(xiàn)微處理器1與溫度傳感器9的雙向通信，其溫度范圍在-55°C?+125°C，精度可達(dá)到0.0625°C，滿足監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)所處的環(huán)境要求。濕度傳感器9 采用HS1101型電容型傳感器，其電容值隨著濕度的變化而變化，相對(duì)濕度在0%?100%RH 范圍內(nèi)；HS1101是一種濕敏電容，將其應(yīng)用在555振蕩電路，讓電容的變化轉(zhuǎn)化為頻率的變化。[〇〇21] 參見圖3是本實(shí)用新型傾角傳感器電路原理圖，傾角傳感器11采用MMA7361三軸傾角加速度芯片，其能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)三個(gè)角度變化，每個(gè)軸隨著角度的變化輸出模擬電壓信號(hào)， 其工作電壓范圍為2.2?3.6V，響應(yīng)時(shí)間為0.5ms，具有休眠控制功能，并擁有低功耗模式， 工作溫度在-40 °C?+85°C，測(cè)量精度為800mv/g，每個(gè)軸在-90°?+90°范圍內(nèi)產(chǎn)生0.85? 2.45V電壓變化。[〇〇22]參見圖4是本實(shí)用新型電源電路原理圖，電源2主要為裝置提供通用5V和3.3V的電壓，電壓采用AMS1117系列穩(wěn)壓芯片來控制，因MC37I模塊的電流必須大于2A，電壓的波動(dòng)范圍不能超過400mV，故采用LM2596系列來進(jìn)行穩(wěn)定電壓的輸出，其輸出電流可以達(dá)至lj3A，輸入電壓可達(dá)40V。為了能夠得到穩(wěn)定的電壓，在MC37I電壓接口放置大的電解電容，并提供瞬間大電流，其中BATTY為2個(gè)3.7V鋰電池供電。[〇〇23] 參見圖5是本實(shí)用新型微處理器電路原理圖，微處理器1采用CC2431芯片，它內(nèi)置有加強(qiáng)型8051控制器，工作效率是常規(guī)8051的8倍，并伴有AD轉(zhuǎn)換DMA存儲(chǔ)ZigBee協(xié)議的射頻收發(fā)電源管理等功能，具有良好的收發(fā)靈敏度和抗干擾性能。在無線監(jiān)測(cè)裝置中，傳感器負(fù)責(zé)采集環(huán)境的信息，經(jīng)過信號(hào)處理電路處理以后送入到CC2431中進(jìn)行分析處理，CC2431 有21個(gè)通用I/O口，傾角模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換口 12進(jìn)入控制器，超聲波溫濕度信號(hào)通過數(shù)字I/O口7進(jìn)入控制器，CC2431與GSM通信串口，這些數(shù)據(jù)不僅可以通過CC2431外設(shè)射頻電路發(fā)送出去，也可以用GSM遠(yuǎn)程發(fā)送。[〇〇24]參見圖6是本實(shí)用新型GSM通信模塊電路原理圖，本裝置節(jié)點(diǎn)中的GSM通信模塊5為 MC37I，其溫度范圍為-45°C?+80°C，適合野外的惡劣環(huán)境，其擁有的2個(gè)串口，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)AT指令控制和GPRS通訊，雙排列252接口可提高通信的穩(wěn)定性和可靠性。MC37I結(jié)合S頂卡與CC2431的串口相連接，天線接口共同實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)程短信傳輸。當(dāng)MC37I上電以后，需給 IGT引腳提供大于200ms的低電平信號(hào)以啟動(dòng)模塊，CC2431通過串口來控制MC37I，進(jìn)行AT指令的控制，SYNC引腳外接LED，用以顯示模塊的運(yùn)行狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:其包括微處理器、傾角傳感器、超聲傳感 器、溫度傳感器、濕度傳感器、射頻裝置、GSM通信模塊、電源，所述微處理器采用CC2431芯 片，所述傾角傳感器通過CC2431芯片上的A/D轉(zhuǎn)換口與CC2431芯片連接，所述超聲傳感器、 溫度傳感器、濕度傳感器通過CC2431芯片上的數(shù)字I/O接口與CC2431芯片連接，所述CC2431 芯片通過通信串口與GSM通信模塊連接，所述CC2431芯片通過RF接口與射頻裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述溫度傳感器采 用DS18B20溫度傳感器，采用單線接口方式實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20溫度傳感器的雙向通 {目。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述傾角傳感器采 用MMA7361三軸傾角加速度芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述GSM通信模塊 為MC37I模塊。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK205664880SQ201620608066
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】盧高贊
【申請(qǐng)人】陜西理工學(xué)院