基本信息
- 项目名称：
- 山体滑坡及水位无线监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 山体滑坡每年都要造成大量的经济损失和人员伤亡。但是，山体滑坡是可以监控与预测的。在山体大滑动之前，山体表面的位移值，位移的加速度值和滑坡体地下水位置都会发生明显的变化，本系统则在山体的多个采样点设置位移传感器与地下水位测控传感器，分别测出两者的变化量。同时将数据传递给单片机，将数据进行模数转换，经过ZigBee无线网络传递给远端管理平台，进行数据分析，发出预警信号。
- 详细介绍：
- 基于山体滑坡发生前的变化，我们拟定了两个主要监测指标，包括山体的水平位移，地下水水位。 监测系统总体分为三部分，首先是数据采集部分，我们采用了超声波传感器测量山体水平位移与地下水水位。其次是数据处理部分，选用龙丘的一款单片机，通过编写程序，将采集到的信号进行模数转换。最后，是数据传输部分，我们采用一对无线传输模块作为一个子节点，在不同的位置设立多个节点，进而建立一个网络式的无线传输系统，以达到采集大量数据量的目的。而且由于Zigbee技术的延时小，所以数据的传输是及时的。数据传输给远程的计算机，有专业人士或者软件进行分析，如果超出预设值，那么监测系统将发出声光报警。 本系统是一个有机的独立系统，可以独立完成监控工作；主要作用是实现了无线传输，没有信号的区域也可以得到监控；最后实验演示成功，是地质灾害的一次有意义的尝试。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：减少经济损失和人员伤亡。 思路：通过传感器对山体水平位移、地下水位实时监测，采集到准确数据，经过单片机进行数据处理，通过无线传输网络快速传递，在LCD屏上显示出处理过的数据，及时与系统警戒值相比较，发出声光报警，方便专业人员进行进一步分析，从而达到了对山体滑坡的监测与预警。 主要创新点：在于无线传感器组网技术，无线传感器网络是一种全新的网络化信息获取与处理技术。传感器节点成本低,可实现对整个滑坡监测区域进行大范围的节点布置,保证数据采集的深度, 为实现山体滑坡状态监测和预警提供巨量数据基础。
科学性、先进性
- 一般山体滑坡监测在现场布置固定的传感器或仪表人工定时读取的数据汇总数据得到滑坡的安全状况，难以及时甚至无法捕捉到滑坡临近失稳前的最宝贵信息，不可能及时报警。 山体滑坡监测的方法和手段可以分为有线方式和无线两大类,由于山体滑坡监测区域的地理条件复杂，使得有线系统部署起来困难,系统维护不便,并且监测网络结构的可靠性不高,一个传感器节点发生故障时,会影响后面节点的正常工作,从而影响整个系统的有效性和可靠性。现有的无线监测方式设备成本高,对干涉相位图像质量要求高,需要高分辨率的卫星遥感图像,这些决定了它不适合大范围推广与应用。本系统采用基于zigbee无线传感器组网技术，应用价格相对低廉的芯片，组织无线传输网络，进行数据传输的稳定性与采用GPS与GIS高成本的设备相比，不分伯仲。
获奖情况及鉴定结果
- 作品在2011年我校的第九届“创新杯”大学生课外学术科技作品竞赛结项答辩中获得校级二等奖。 在《硅谷》杂志上发表一篇关于本系统的理论基础论文《基于ZigBee技术的山体滑坡预警系统设计》
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 计划许可
作品可展示的形式
- 实物演示 图片 视频
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：由于是单片机lcd显示，上电后显示主界面，按下键盘上对应的健，可以显示不同的采集数据界面，同时连在电脑上的无线模块将单片机传过来的数据，显示在用labview编写的串口软件上。如果发生滑坡,系统会发生报警，发出蜂鸣声，同时lcd显示出现数据异常的界面，然后单片机通过无线网络向远方的电脑发出警报。 优势：采用无线传感器组网传输技术，可以准确，及时获得山体滑坡的数据，以便专业人员赶快处理，节省人力物力，具有很好的发展前途。 适用范围： 多山雨多易发生滑坡的地区。 推广前景 市场分析：由于我国是多山多雨的国家，山体滑坡严重危害了我国的人民生命及财产，所以市场需求还是很大的。 经济效益：一套设备保护一个地区十年乃至几十年人民生命及财产，经济效益还是无可估量。
同类课题研究水平概述
- 关于山体滑坡的监控，国内外有很多理论研究成果，监测方式多种多样，有红外监测，视频监测，激光监测等；数据传输方式多采用GPRS无线传输； 成品较少，且多数成品实时性，可靠性较差。
