专利名称：无线通讯数据传输仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地质灾害监测的无线通讯数据传输仪。
背景技术：
我国是一个地质灾害多发的国家，其灾害分布广、突发频率高、影响大，严重威胁 着人民生命和财产的安全，此外，滑坡灾害对桥梁、水利、建筑、公路、铁路等工程建设危害 巨大。目前，现有的光纤推力、钻孔倾斜、含水量以及其他监测方法还处于初级的人工监测 阶段，需要野外工作人员定时定期去现场监测，这样耗费大量的人力物力，并且不能达到实 时监测的目的。长期野外作业，让工作人员工作量非常巨大，主要体现在经过的时间太久 后无法具体确定监测设备位置；定时定期去现场监测有可能延误重要数据更新。不利于突 发事件(如监测地带滑坡体突变)检测，进而导致极可能发生安全隐患和延误地质灾害预 报。因此，现有监测设备具有缺陷，需要进行改进。
实用新型内容本实用新型的目的是在现有监测设备的结构上进行改进，提供一种排除安全隐患 且及时预报地质灾害的无线通讯数据传输仪。 本实用新型的无线通讯数据传输仪，具有电源电路，其特征是还具有数据采集器、 嵌入式微处理器、E2PR0M存储器、短消息模块电路、通讯接口 ，所述数据采集器具有采集接 口，所述嵌入式微处理器具有处理器信号输入端、短消息模块信号输出端和存储器信号输 出端，所述E2PR0M存储器具有存储器信号输入端，所述短消息模块电路具有短消息模块信 号输入端和短消息信号输出端，所述电源电路与数据采集器、嵌入式微处理器、E2PR0M存储 器和短消息模块电路相连通，所述采集接口与处理器信号输入端相连通，所述短消息模块 信号输出端与短消息模块信号输入端相连通，所述短消息信号输出端与通讯接口相连通， 所述存储器信号输出端与存储器信号输入端相连通。 本实用新型中所述短消息模块电路可以为GSM短消息模块电路，当然也可以为
CDMA短消息模块电路。只要本实用新型的无线通讯数据传输仪能以短消息通信方式与工作
人员所持有的终端显示设备取得数据通信即可。这样一来，就可以让工作人员远离地质条
件恶劣的现场环境，在相对安全的区域进行数据采集，排除了安全隐患。 本实用新型的无线通讯数据传输仪是随着GPRS、 GSM网络无线通讯的发展，为网
络无线自动测控带来革命性的变化。未来的监测预警手段在朝着实时性、可靠性、准确性方
向发展的同时，更需要网络无线自动测控技术，为此我们利用现有的GPRS、GSM或CDMA网络
进行无线通讯传输，以满足网络无线自动测控预警的需求。本实用新型推荐利用比较成熟
的GSM网络中的SMS(短消息)功能进行自动化无线传输与测控，可以满足无人值守化、自
动化、实时化等监测技术的基本要求，并且可以极为方便的移植至其它监测系统中，具有比
较广泛的实际用途。 本实用新型的目的是利用目前比较成熟的GSM网络中的SMS(短消息)功能进行无线数据传输，满足无人值守化、自动化、实时化等未来监测技术的基本要求，并且可以极 为方便的移植至其它监测系统中，具有比较广泛的实际用途。 本实用新型的设计基于现有ARM7的嵌入式系统，利用ARM7的嵌入式芯片对工控 机进行定时开启功能，并工控机(即光纤推力仪)所采集的光纤推力监测数据经拆分、打 包，通过GSM模块将短信发至监控服务器，最后在监控中心服务器的数据库中将数据连接 起来进行分析，完成自动采集数据并传输的功能。 本实用新型的无线通讯数据传输仪也可以成为地质灾害监测无线测控系统，主要 包括数据采集器、嵌入式的微处理器、E2PR0M存储器、GSM短消息模块、通讯接口和电源电 路，其中还可以利用高速A/D转换电路和野外供电系统进行更有利的支持。所述数据采集 器为各类地灾监测仪器，主要包括OTDR光纤推力仪、光纤光栅多参数监测仪、含水量监测 仪和滑坡姿态加速度监测仪等，它将采集的数据传输给嵌入式的微处理器进行处理；所述 嵌入式的微处理器采用基于ARM7的嵌入式芯片LPC2103，它将处理后的信号传输给E2PR0M 存储器进行存储，并将信号传输给短消息模块电路处理，短消息模块电路将处理后的短消 息格式信息通过通讯接口向外发送；所述高速A/D转换器为转换速度达到20Mhz的AD转化 速率，所述E2PR0M存储器包括光I2C存储芯片和铁电存储器，所述GSM短消息模块采用短 消息功能成熟稳定的SIM300c模块，所述通讯接口为标准RS232串行通讯接口 ，所述电源电 路为系统各模块供给各标准电源，所述野外供电系统为电源共给稳定电能。 本实用新型的无线通讯数据传输仪的基本构思是本系统主要包括数据采集器 (即光纤推力监测仪)、定时开启及数据分组打包模块、SMS短消息发送模块、SMS短消息接 收模块和野外供电模块。数据采集由光纤推力监测仪完成，它将采集的数据通过串行口发 送至定时开启及数据分组打包模块；定时开启及数据分组打包模块由ARM7系列的嵌入式 芯片LPC2103及其外围电路组成，它控制光纤推力仪的开启和关闭，并且将接收到的数据 分割、封装，然后将数据发送至SMS短消息发送模块；SMS短消息发送模块通过AT命令将数 据由短信方式一一发送至接收中心号码；SMS短消息接收模块将所接收的短消息送入数据 库，再将其连接起来进行分析；野外供电模块由太阳能电池板、高性能蓄电池已经充电控制 器组成，它能够长时间的供给系统以电能，保证整个采集发送过程的顺利进行。 本实用新型的无线通讯数据传输仪的优点是现阶段已经有利用GPRS透明传输 的手段进行数据传输，但是由于其受信号强弱影响大、占用通讯通道时间长以及性能不稳 定等缺点，难以满足自动化无线测控的需求。而本系统采用SMS短消息发送模块、SMS短消 息接收模块和野外供电模块可解决以上受信号强弱影响大、占用通讯通道时间长以及性能 不稳定等问题。其中SMS短消息发送模块采用市面上成熟稳定的SIM300c模块，SIM300c具 有网络覆盖范围广(移动网络覆盖范围，能使用移动电话的地方就可以使用)、组网灵活快 捷(安装即可使用)、运行成本低(按流量计费)等诸多优点；SMS短消息接收模块可直接 安装在服务器、PDA(掌上电脑)等平台上，查询监测数据轻松方便；野外供电模块采用太阳 能电池板对高性能电池充电已维持长期监测所需的电量，经研究利用充电控制器使野外供 电模块长期稳定的运行。 本实用新型的无线通讯数据传输仪的具体实施方案是 (1)选择监测点面根据监测区地形地貌特点和地质灾害监测要求，布置监测系 统的监测点面，监测点面一般在基本断裂带上，并且按等高线定位3-4个监测点，分别记作1、2、3、4号监测点 (2)安装无线测控系统保护罩将保护罩套于测量管之上，并用膨胀螺丝将其固 定于监测平台上。 (3)安装野外供电系统将安装好的太阳能电池板固定于检测平台上，将太阳能 电池板面向阳光照射方向，若有树枝遮挡，应将其去除。再将充电控制器放入保护罩内，并 按照标准依次连接电池、太阳能电池板。
(4)设置地质灾害监测无线测控系统通过进入人机界面，并进行开机时间、采集
频率和仪器类型等设置。 (5)开机测试初值打开地质灾害监测无线测控系统进行初测并将数据发送至服 务器，检查发送接收正确后即离开现场。 本实用新型的无线通讯数据传输仪适用于地质灾害滑坡监测区野外的使用，具有
自动采集、无线监测和无人值守能性能特点。利用GSM网络中成熟稳定的短消息(SMS)进
行数据传输，完成实时自动监测、及时预报灾害的发生，是监测技术的发展趋势。 与前述现有同类产品相比，本实用新型的无线通讯数据传输仪排除了安全隐患且
能及时预报地质灾害。 本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅 限于实施例中所涉及的内容。
图1是实施例中无线通讯数据传输仪的电路框图。 图2 4是实施例中无线通讯数据传输仪的电路图。
具体实施方式如图1 4所示，本实施例中的无线通讯数据传输仪，具有电源电路1 ，其特征是还 具有数据采集器2、嵌入式微处理器3、 E2PR0M存储器4、短消息模块电路5、通讯接口 6，所 述数据采集器2具有采集接口 ，所述嵌入式微处理器3具有处理器信号输入端、短消息模块 信号输出端和存储器信号输出端，所述E2PR0M存储器4具有存储器信号输入端，所述短消 息模块电路5具有短消息模块信号输入端和短消息信号输出端，所述电源电路1与数据采 集器2、嵌入式微处理器3、 E2PR0M存储器4和短消息模块电路5相连通，所述采集接口与 处理器信号输入端相连通，所述短消息模块信号输出端与短消息模块信号输入端相连通， 所述短消息信号输出端与通讯接口相连通，所述存储器信号输出端与存储器信号输入端相 连通。 本实施例中所述短消息模块电路为GSM短消息模块电路。
权利要求一种无线通讯数据传输仪，具有电源电路，其特征是还具有数据采集器、嵌入式微处理器、E2PROM存储器、短消息模块电路、通讯接口，所述数据采集器具有采集接口，所述嵌入式微处理器具有处理器信号输入端、短消息模块信号输出端和存储器信号输出端，所述E2PROM存储器具有存储器信号输入端，所述短消息模块电路具有短消息模块信号输入端和短消息信号输出端，所述电源电路与数据采集器、嵌入式微处理器、E2PROM存储器和短消息模块电路相连通，所述采集接口与处理器信号输入端相连通，所述短消息模块信号输出端与短消息模块信号输入端相连通，所述短消息信号输出端与通讯接口相连通，所述存储器信号输出端与存储器信号输入端相连通。
2. 如权利要求1所述的无线通讯数据传输仪，其特征是所述短消息模块电路为GSM短 消息模块电路。
3. 如权利要求1所述的无线通讯数据传输仪，其特征是所述短消息模块电路为CDMA短 消息模块电路。
专利摘要本实用新型涉及一种无线通讯数据传输仪。该传输仪具有电源电路，其特征是还具有数据采集器、嵌入式微处理器、E2PROM存储器、短消息模块电路、通讯接口，数据采集器具有采集接口，嵌入式微处理器具有处理器信号输入端、短消息模块信号输出端和存储器信号输出端，E2PROM存储器具有存储器信号输入端，短消息模块电路具有短消息模块信号输入端和短消息信号输出端，电源电路与数据采集器、嵌入式微处理器、E2PROM存储器和短消息模块电路相连通，采集接口与处理器信号输入端相连通，短消息模块信号输出端与短消息模块信号输入端相连通，短消息信号输出端与通讯接口相连通，存储器信号输出端与存储器信号输入端相连通。
文档编号H04W88/02GK201550280SQ20092024379
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者刘一民, 周策, 宋军, 汤国起, 胡时友, 陈文俊 申请人:中国地质科学院探矿工艺研究所