边坡数据采集装置及其采集方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种边坡数据采集装置及其采集方法。

背景技术

人们的直观认识中，总是认为自然灾害的发生是突发事件，其实，很多自然灾害不是一个突发的事件，一定是一个从正常状态经过一段时间不利因素的不断累积并最终从量变到质变的发展演进的一个过程。

目前对于山体边坡的滑坡监测，主要是通过各种传感器监测山体边坡的倾斜、位移、地下水位、降雨量、震动、压力等参数。这些参数均和滑坡事件有不同密切度的关系。

例如：降雨量会导致地下水位的上升；地下水位的上升会导致山体滑坡的概率增加；山体滑坡前，其滑坡部位一定表现为对压力传感器的压力值的增加；压力的累积会表现为倾角传感器测量到的倾角值增加；倾角增加到一定程度就会发生滑坡；滑坡过程中可产生震动。

现有的传感器监测方法是：每个传感器定时独立监测各自的参数，并将参数上传到后台服务器，后台服务器接收到所有数据后，对这些数据进行分析判断处理，再根据判断结果给出正常、预警或报警信息。预警或者报警信息再经过网络发送到监管部门，监管部门收到预警或报警信息，再进行核实，然后再对事发现场的人员发布报警信息。这种监测方法比较死板，信息流程过长，而且信息传递过程中有很多因素(例如：通信阻塞，通信断网，服务器故障，监管人员疏忽等等)可能导致信息延误，而这种延误对于事发现场的人员来带来的影响可能是非常严重的。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种能够实时报警的边坡数据采集装置及其采集方法。

第一方面，本发明提供一种边坡数据采集装置，其包括传感器组、数据处理控制中心及报警装置；

所述传感器组包括若干传感器，用于将监测到的边坡的边坡环境数据传输至所述数据处理控制中心；

所述数据处理控制中心，用于判断所述传感器组监测的所述边坡环境数据是否在第一预设数据范围内，当监测到某一传感器采集到的所述边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，控制传感器组的其余相关传感器中的至少一个进入紧急工作状态，当监测到某一传感器采集到的环境数据不在第二预设数据范围内时，则控制所述报警装置报警。

在一个实施例中，在紧急工作状态时，所述传感器的数据采集频率均大于正常工作状态时自身的数据采集频率。

在一个实施例中，所述传感器组中的所述传感器至少包括雨量传感器、水位传感器、压力传感器、位移传感器、倾角传感器中的两种或多种。

在一个实施例中，所述报警装置为声光报警装置。

在一个实施例中，所述边坡数据采集装置还包括通信模块，用于将所述数据处理控制中心传送过来的边坡环境数据发送给后台服务器。

第二方面，本发明还公开一种如上述第一方面任一项所述的边坡数据采集装置的边坡数据采集方法，包括如下步骤：

S1、获取传感器组监测的边坡环境数据；

S2、判断所述传感器组监测的所述边坡环境数据是否在第一预设数据范围内；

S3、当监测到某一传感器采集到的所述边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，根据预设联动机制，控制传感器组的其余相关传感器中的至少一个进入紧急工作状态；

S4、当监测到某一传感器采集到的边坡环境数据不在第二预设数据范围内时，则控制所述报警装置报警。

在一个实施例中，所述数据采集方法还包括：在紧急工作状态时，所述传感器的数据采集频率均大于正常工作状态时自身的数据采集频率。

在一个实施例中，所述预设联动机制包括：当某一传感器采集到的所述边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，其余相关传感器均进入紧急工作状态。

在一个实施例中，所述步骤S3具体包括：当若干所述传感器中的一个传感器监测到的边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，所述数据处理控制中心控制传感器组的其余相关传感器进入紧急工作状态。

在一个实施例中，所述数据采集方法还包括：在所述数据处理控制中心控制所述报警装置报警时，同时将数据发送到后台服务器。

本发明具有如下有益效果：本发明通过所述传感器组、数据处理控制中心及报警装置之间的配合，所述边坡数据采集装置的工作状态包括正常工作状态及紧急工作状态，正常工作状态下，所述传感器组1中的大部分传感器处于低功耗正常工作状态，当传感器组的若干所述传感器中的一个传感器监测到的边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，所述数据处理控制中心控制传感器组的其余相关传感器中的至少一个进入紧急工作状态，通过正常状态和紧急状态的组合工作方式，因而可以大幅度降低功耗及增加传感器的使用寿命。此外，当数据处理控制中心接收到某一传感器传过来的某一边坡环境数据不在第二预设数据范围内时，则控制所述报警装置报警，其为传感器数据监测系统赋予了数据分析、判断、报警信息现场发布的功能，因而可实现实时报警，信息传递效率高，提高了监测区域人员的安全性。

附图说明

图1为本发明一种实施例的边坡数据采集装置的原理框图；

图2为图1所示本发明所述的边坡数据采集装置的边坡数据采集方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

请参阅图1，本发明提供一种边坡数据采集装置，用于与后台服务器配合，其包括传感器组1、数据处理控制中心2、通信模块3及报警装置4，所述传感器组1包括若干传感器，每个所述传感器与所述数据处理控制中心2进行通信，用于将监测到的边坡的边坡环境数据传输至所述数据处理控制中心2。其中，所述传感器组1中的所述传感器可以包括所述雨量传感器11、水位传感器12、压力传感器13、位移传感器14、倾角传感器15、震动传感器等，其传感器的类型和数量在此不做具体限定，可以理解的是，所述传感器组1中的传感器的数量至少为2个。

在本实施例中，所述传感器组1中的所述传感器包括所述雨量传感器11、水位传感器12、压力传感器13、位移传感器14及倾角传感器15，所述雨量传感器11、水位传感器12、压力传感器13、位移传感器14及倾角传感器15分别与所述数据处理控制中心2进行通信。在使用时，所述传感器之间可以间隔预设距离，也可以设置在一起。

所述数据处理控制中心2与所述通信模块3及报警装置4电连接，用于判断所述传感器组1监测的所述边坡环境数据是否在第一预设数据范围内，当监测到某一传感器采集到的所述边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，控制传感器组1的其余相关传感器中的至少一个进入紧急工作状态，当监测到某一传感器采集到的环境数据不在第二预设数据范围内时，则控制所述报警装置4报警。

其中，所述数据处理控制中心2可以包括单片机或可编程逻辑器件等，在此不做具体限定。所述通信模块3可以为有线通信模块3或者无线通信模块3，其用于将所述数据处理控制中心2传送过来的边坡环境数据发送给后台服务器。在本实施例中，所述报警装置4为声光报警装置4，因而可实现更好警示；为了便于使用及降低成本，所述通信模块3为无线通信模块3。

所述边坡数据采集装置的工作状态包括正常工作状态及紧急工作状态，当若干所述传感器中的一个传感器监测到的边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，所述数据处理控制中心2控制传感器组1的其余相关传感器进入紧急工作状态，因而可较好地快速监测，能够实时准确地对险情进行预警。在本实施例中，在紧急工作状态时，每个所述传感器的数据采集频率均大于正常工作状态时自身的数据采集频率。可以理解的是，在某些实施例中，正常状态时，所述传感器组1中的大部分传感器处于低功耗正常工作状态，在紧急状态时，所述数据处理控制中心2控制传感器组1的其余相关传感器进入紧急工作状态，通过正常状态和紧急状态的组合工作方式，可大幅度降低功耗。

可以理解的是，所述第一预设数据范围的集合小于所述第二预设数据范围的集合，所述第一预设数据范围可根据需要进行设置。所述第二预设数据范围的集合不大于当危险状况发生时边坡环境数据的集合。所述第一预设数据范围及所述第二预设数据范围可根据边坡环境数据的种类进行设置。所述边坡环境数据的种类即为所述传感器检测的数据种类。例如，雨量传感器检测雨量大小，水位传感器检测水位高低，压力传感器检测压力的大小，它们检测的数据种类各不相同。

请参阅图2，本发明还公开一种上述所述的边坡数据采集装置的数据采集方法，其包括如下步骤：

S1、获取传感器组监测的边坡环境数据；

使用时，传感器组1中的传感器插设在山坡的边坡内，以对边坡的边坡环境数据进行监测。

S2、判断所述传感器组监测的所述边坡环境数据是否在第一预设数据范围内；

所述数据处理控制中心2内存储有一组第一预设数据范围及一组第二预设数据范围，每个传感器都对应一个第一预设数据范围及一个第二预设数据范围，所述数据处理控制中心2对若干传感器传过来的数据分别与对应的第一预设数据范围进行比较，以分析判断是否存在若干传感器中的至少一个传感器监测到的边坡环境数据不在第一预设数据范围内。

S3、当监测到某一传感器采集到的所述边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，根据预设联动机制，控制传感器组的其余相关传感器进入紧急工作状态；

在本实施例中，所述步骤S3具体包括：当若干所述传感器中的一个传感器监测到的边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，所述数据处理控制中心2控制传感器组1的其余相关传感器进入紧急工作状态。在紧急工作状态时，所述传感器的数据采集频率大于正常工作状态时自身的数据采集频率，因而可以较好地提前预警。也就是说，所述预设联动机制为当某一传感器采集到的所述边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，其余相关传感器均进入紧急工作状态。当然，在另一种实施例中，所述预设联动机制为当某一传感器采集到的所述边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，其余相关传感器中的一个进入紧急工作状态。因此，可以更好地降低功耗。

S4、当监测到某一传感器采集到的边坡环境数据不在第二预设数据范围内时，则控制所述报警装置报警。

在本实施例中，在所述数据处理控制中心2控制所述报警装置4报警时，同时将数据发送到所述后台服务器，因而后台服务器可以实时地了解险情情况，从而可实现快速排险及救助。其中，所述第一预设数据范围与所述第二预设数据范围可根据需要进行设置，在此不做具体限定。

可以理解的是，在紧急工作状态时，所有的所述传感器的工作频率可以相同，也可以不同。在一个实施例中，在紧急工作状态时，所述雨量传感器11的数据采集频率大于其余传感器的数据采集频率，所述倾角传感器15的数据采集频率小于其余传感器的数据采集频率。因而，在确保实时监测的情况下，尽可能地降低传感器的功耗，延长了使用寿命。

综上所述，本发明通过所述传感器组1、数据处理控制中心2及报警装置4之间的配合，所述边坡数据采集装置的工作状态包括正常工作状态及紧急工作状态，正常工作状态下，所述传感器组1中的大部分传感器处于低功耗正常工作状态，当传感器组1的若干所述传感器中的一个传感器监测到的边坡环境数据不在第一预设数据范围内时，所述数据处理控制中心2控制传感器组1的其余相关传感器中的至少一个进入紧急工作状态，通过正常状态和紧急状态的组合工作方式，因而可以大幅度降低功耗及增加传感器的使用寿命。此外，当数据处理控制中心2接收到某一传感器传过来的某一边坡环境数据不在第二预设数据范围内时，则控制所述报警装置4报警，其为传感器数据监测系统赋予了数据分析、判断、报警信息现场发布的功能，因而可实现实时报警，信息传递效率高，提高了监测区域人员的安全性。

以上对本发明所提供的边坡数据采集装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内，不应理解为对本发明的限制。