專利名稱：用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的制作方法
用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 技術(shù)領(lǐng)域.
本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)山體滑坡的邊坡位移傳感器，尤其涉及一種用于山 體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
滑坡是指斜坡上的巖土體由于各種原因在重力作用下沿一定的軟弱面(或軟 弱帶)整體地向下滑動(dòng)的現(xiàn)象，而崩塌是指脫離母巖的巖塊或巖土混合體墜落或 順坡滾落的過(guò)程?；录氨浪谋┌l(fā)不僅給人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失，尤其是山區(qū) 鐵路經(jīng)常受滑坡及崩塌災(zāi)害的威脅。建國(guó)以來(lái)，每年近乎都有危及行車(chē)安全的災(zāi) 害發(fā)生，特別是新世紀(jì)以來(lái)我國(guó)火車(chē)連續(xù)提速，對(duì)山體滑坡及崩塌的監(jiān)測(cè)及報(bào)警 技術(shù)提出了更高的要求。
現(xiàn)有的山體滑坡及崩塌直接測(cè)試手段主要有常規(guī)監(jiān)測(cè)位移傳感器和GPS全 球衛(wèi)星定位系統(tǒng)；常規(guī)監(jiān)測(cè)位移傳感器是通過(guò)安裝在活動(dòng)坡面的牽引鋼絲，采用 各種直接或間接的位移傳感器，如角度傳感器、伸縮位移傳感器感測(cè)活動(dòng)坡面相 對(duì)于穩(wěn)定坡面的位移量，該類傳感器均存在安裝施工不便的問(wèn)題，而采用普通 GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)滑坡及崩塌，測(cè)量精度不容樂(lè)觀，若采用靜態(tài)差分GPS技術(shù)，其設(shè) 備價(jià)格較高。
尤其要指出的是由于滑坡的突發(fā)性、隨機(jī)性以及滑坡演變過(guò)程的復(fù)雜性，
監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)布置少量的常規(guī)監(jiān)測(cè)位移傳感器，其抽樣分布難以可靠表征滑坡的實(shí)
際狀態(tài)及等級(jí)；反之，布置大量的常規(guī)監(jiān)測(cè)位移傳感器，由于存在被滑坡、崩塌 淹沒(méi)、砸爛的風(fēng)險(xiǎn)，上述的位移傳感器和GPS全球衛(wèi)星定位裝置，無(wú)論是價(jià)格、 通信還是能耗皆成為瓶頸問(wèn)題，難以付諸工程實(shí)施。解決"被砸爛"問(wèn)題的途徑; 一則是研制不易砸爛的傳感器，二則是研制價(jià)廉而不怕砸爛的傳感器，后者正是 無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的特征要求所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種用于山體滑 坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱紅外位移傳感器節(jié)點(diǎn))。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
利用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在監(jiān)測(cè)區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量的按三角形或按四角形組 合的紅外位移傳感器節(jié)點(diǎn)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該區(qū)域滑坡、崩塌的狀態(tài)信息，能夠較 客觀地捕捉、采集和評(píng)估滑坡、崩塌的位置、狀態(tài)、演變過(guò)程及等級(jí)。
1、按三角形組合的結(jié)構(gòu)
如圖l，按三角形組合的結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第l、 2從節(jié)點(diǎn)(20、 30)組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)三角形的頂點(diǎn)處；主節(jié)點(diǎn)(10)和第l、 2從節(jié)點(diǎn) (20、 30)均包含一個(gè)紅外發(fā)射功能塊和一個(gè)紅外接收功能塊。
如圖3，主節(jié)點(diǎn)(10)包括主微處理器(13)及分別與主微處理器(13)連 接的主紅外接收電路(12)、主無(wú)線通信模塊(14)、主能量監(jiān)測(cè)電路(15)、主 RS485接口電路(16)，以及與第1從節(jié)點(diǎn)(20)的第1紅外接收電路(22)形 成紅外光束連接關(guān)系的紅外發(fā)射電路(11);
第1從節(jié)點(diǎn)(20)包括第1微處理器(23)及分別與第1微處理器(23)連 接的第1紅外接收電路(22)、第1能量監(jiān)測(cè)電路(24)、第1 RS485接口電路(25)， 以及與第2從節(jié)點(diǎn)(30)的第2紅外接收電路(31)形成紅外光束連接關(guān)系的紅 外發(fā)射電路(21)。
第2從節(jié)點(diǎn)(30)與第l從節(jié)點(diǎn)(20)為相同結(jié)構(gòu)；
主節(jié)點(diǎn)(10)和第l、 2從節(jié)點(diǎn)(20、 30)之間的連接關(guān)系是-
主節(jié)點(diǎn)(10)紅外發(fā)射電路(11)與第1從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外接收電路(22) 形成紅外光束連接關(guān)系；第l從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外發(fā)射電路(21)與第2從節(jié)點(diǎn) (30)的紅外接收電路(32)形成紅外光束連接關(guān)系；第2從節(jié)點(diǎn)(30)的紅外 發(fā)射電路(31)與主節(jié)點(diǎn)(10)的紅外接收電路(12)形成紅外光束連接關(guān)系。
其工作原理是
在斜坡表面位移測(cè)量時(shí)，主、從節(jié)點(diǎn)布置在監(jiān)測(cè)坡面的混凝土基座上，當(dāng)滾 石遮斷紅外封鎖光束時(shí)，LM567解碼器8腳輸出高電平，經(jīng)反相后接入MSP430F149微處理器的Pl.l 口，并由主、第l、第2微處理器(13、 23、 33)進(jìn)行遮斷信 息統(tǒng)計(jì)處理。第l、第2從節(jié)點(diǎn)(20、 30)將遮斷信息和電池能量信息通過(guò)主、 第l、第2RS485接口電路(16、 25、 35)發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)(10)，主節(jié)點(diǎn)(10)的
無(wú)線通信模塊(14)負(fù)責(zé)將整體信息發(fā)送出去。
當(dāng)滑坡體湮埋紅外位移傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，被湮埋的紅外位移傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)丟失
信息亦會(huì)被準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。從而達(dá)到較客觀地辨識(shí)和評(píng)估滑坡及崩塌的位置、狀態(tài)及 等級(jí)的目的。
2、 按三角形組合的衍生結(jié)構(gòu)
如圖2所示，按三角形組合的衍生結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第l、 2從 節(jié)點(diǎn)(20、 30)組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)三角形的頂點(diǎn)處。但是，主節(jié)點(diǎn)(10) 包含一個(gè)紅外發(fā)射功能塊和一個(gè)紅外接收功能塊，而第1從節(jié)點(diǎn)(20)包括兩個(gè) 紅外接收功能塊，且第2從節(jié)點(diǎn)(30)包括兩個(gè)紅外發(fā)射功能塊。
第l從節(jié)點(diǎn)(20)的兩個(gè)紅外接收功能塊的輸出分別接到主微處理器(13) 的TA0,TA1 口上，其優(yōu)點(diǎn)是不僅節(jié)省了一個(gè)微處理器，且只有主節(jié)點(diǎn)(10)與 第1從節(jié)點(diǎn)(20)需要使用485電路連接，節(jié)省了 485電纜數(shù)量；當(dāng)滑坡發(fā)生時(shí)， 即使第2從節(jié)點(diǎn)(30)湮埋，由于紅外發(fā)射功能塊成本低廉，故損失甚微，另外 該衍生結(jié)構(gòu)也可方便地監(jiān)測(cè)邊坡危巖滾石的位移狀態(tài)。由于長(zhǎng)距紅外光束光斑的 變化，衍生結(jié)構(gòu)的位移監(jiān)測(cè)靈敏度稍遜于基本三角形結(jié)構(gòu)，但仍可滿足邊坡位移 監(jiān)測(cè)要求。
3、 按四角形組合的結(jié)構(gòu)
根據(jù)滑坡具體區(qū)域的地形地貌狀態(tài)，特別是易并發(fā)泥石流的監(jiān)測(cè)處，還可考
慮按四角形組合的結(jié)構(gòu)。
如圖4，按四角形組合的結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第1、 2、 3從節(jié)點(diǎn)(20、
30、 40)組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)四角形的頂點(diǎn)處。
第3從節(jié)點(diǎn)(40)結(jié)構(gòu)與第l、 2從節(jié)點(diǎn)(20、 30)結(jié)構(gòu)相同。 主節(jié)點(diǎn)(10)和第l、 2、 3從節(jié)點(diǎn)(20、 30、 40)之間的連接關(guān)系是 主節(jié)點(diǎn)(10)紅外發(fā)射電路(11)與第1從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外接收電路(22)
7形成紅外光束連接關(guān)系；第l從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外發(fā)射電路(21)與第2從節(jié)點(diǎn) (30)的紅外接收電路(32)形成紅外光束連接關(guān)系；第2從節(jié)點(diǎn)(30)的紅外 發(fā)射電路(31)與第3從節(jié)點(diǎn)(40)的紅外接收電路(42)形成紅外光束連接關(guān) 系；第3從節(jié)點(diǎn)(40)的紅外發(fā)射電路(41)與主節(jié)點(diǎn)(10)的紅外接收電路(12) 形成紅外光束連接關(guān)系。
在斜坡表面位移測(cè)量時(shí)，主、從節(jié)點(diǎn)盡可能布置在穩(wěn)定坡面的混凝土基座或 泥石流溝兩側(cè)穩(wěn)定地段上，其特點(diǎn)不僅可通過(guò)滾石及滑坡體遮斷、淹埋，檢測(cè)滑 坡及崩塌的位置、狀態(tài)及等級(jí)，還可通過(guò)測(cè)定滾石或泥石流起始段或終止段遮斷 兩道橫向紅外封鎖線的時(shí)間差，計(jì)算出滾石或泥石流龍頭速度。要指出的是滑 坡周界的現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)在很多情況下是比較困難的，為了方便對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)完全淹埋與 紅外光束(靜)遮擋兩種狀態(tài)的辨識(shí)，本發(fā)明沒(méi)有簡(jiǎn)單布置兩組傳感節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生兩 條橫向平行封鎖紅外光束，而是設(shè)計(jì)為按四角形組合的結(jié)構(gòu)，利用兩條縱向封鎖 紅外光束，不僅可監(jiān)測(cè)斜坡橫向、高差位移，而且大大提高對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)完全淹埋 與紅外光束(靜)遮擋兩種狀態(tài)的辨識(shí)率。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果；
1、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，施工方便，價(jià)格低廉；
2、 采用微功耗處理器及通信芯片(包括工作態(tài)與休眠態(tài)交替工作方式)，從 而延長(zhǎng)電池工作時(shí)間；
3、 實(shí)時(shí)性好，靈敏度高，射頻控制靈活，滿足無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的特征要求。 總之，本發(fā)明能可靠監(jiān)測(cè)邊坡橫向、縱向、高差三維位移及崩塌信息，當(dāng)滑
體湮埋傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，被湮埋的傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)丟失信息亦會(huì)被準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。從而達(dá)到較 客觀地辨識(shí)和評(píng)估滑坡及崩塌的位置、狀態(tài)及等級(jí)的目的。本發(fā)明具有價(jià)格低廉， 靈敏度高、射頻控制靈活、微功耗諸優(yōu)點(diǎn)，滿足傳感節(jié)點(diǎn)的特征要求。


圖1是本發(fā)明按三角形組合的結(jié)構(gòu)布置示意圖2是本發(fā)明按三角形組合的衍生結(jié)構(gòu)布置示意圖;
圖3是本發(fā)明按三角形組合的結(jié)構(gòu)方框圖4是本發(fā)明按四角形組合的結(jié)構(gòu)布置示意圖；圖5是主節(jié)點(diǎn)電路原理圖； 圖6是從節(jié)點(diǎn)電路原理圖。 其中
IO—主節(jié)點(diǎn)；
ll一主紅外發(fā)射電路；
12— 主紅外接收電路；
13— 主微處理器； 14一主無(wú)線通信模塊；
15— 主電池能量監(jiān)測(cè)模塊；
16— 主RS485接口電路。
20—第1從節(jié)點(diǎn)；
21—第1紅外發(fā)射電路； 22_第1紅外接收電路； 23—第1微處理器； 24_第1電池能量監(jiān)測(cè)模塊;
25—第1 RS485接口電路。
30—第2從節(jié)點(diǎn)；
40—第3從節(jié)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明 1、主節(jié)點(diǎn)電路，如圖5。 1)主紅外發(fā)射電路(11)
主紅外發(fā)射電路(11)主要包括基于555芯片的多諧振蕩器(IIA)，第1 晶體管T1(11C)和第2晶體管T2(11D)構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路及TLN911紅外發(fā)射模塊 (11B); 555芯片的多諧振蕩器(11A)的輸出3腳通過(guò)電阻R23與第1晶體管 T1(11C)的基極相連，第l晶體管T1(11C)的發(fā)射極與第2晶體管T2 (11D)的基 極相連，TLN911紅外發(fā)射模塊(11B)接入電源正極和第2晶體管T2 (11D)集 電極之間。2) 主紅外接收電路(12)
主紅外接收電路(12)包括TLP911紅外接收模塊(12A)，晶體管T3構(gòu)成的 前置放大器(12B) ， 0P07反相放大器(12C)及LM567解碼器(12D)和反相器(12E);
TLP911紅外接收模塊(12A)的輸出端經(jīng)電容C14后與第3晶體管T3(12B) 的基極相連，第3晶體管T3(12B)的集電極經(jīng)電容C15、電阻R34與0P07反相放 大器(12C)的反相端相連，0P07反相放大器(12C)的輸出端經(jīng)電容C16后與LM567 解碼器(12D)的輸入端相連，LM567解碼器(12D)的輸出端經(jīng)反相器(12E)與 MSP430F149微處理器(13)的P1. 1中斷口相連。準(zhǔn)直校調(diào)過(guò)的組間紅外發(fā)射及接 收電路模塊組成三角形紅外封鎖光束。
3) 主微處理器(13)
主微處理器(13)選擇Flash型16位超低功耗單片機(jī)MSP430F149，它有1 個(gè)活動(dòng)模式和5個(gè)可軟件設(shè)置的低功耗模式，能滿足節(jié)點(diǎn)休眠的要求，中斷事件 可把系統(tǒng)從任何低功耗模式喚醒，從而達(dá)到延長(zhǎng)電池工作時(shí)間的目的。
主微處理器(13)其串行數(shù)據(jù)發(fā)送端P3. 4引腳與RS485的DI引腳相連，其 串行數(shù)據(jù)接收端P3. 5引腳與RS485的R0引腳相連，其Pl. 7引腳反相后與RS485 的RE、 DE引腳相連，承擔(dān)485串口多機(jī)通信(主機(jī))任務(wù)。
主微處理器(13)的RST/NMI引腳經(jīng)光耦后與MAX8012腳相連，承擔(dān)電池電 壓監(jiān)測(cè)任務(wù)。
4) 主無(wú)線通信模塊(14)
主無(wú)線通信模塊(14)采用Chipcon公司的支持IEEE802. 15. 4/ZigBee協(xié)議 CC2420芯片，載波頻率為2.4GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率最高達(dá)到250kbps，通信距離 60-150m。主微處理器(13)的P5.0至P5. 3引腳分別與CC2420芯片的31、 33、 34、 32引腳相連，主微處理器(13)的P4.0至P4.1引腳分別與CC2420芯片的 27、 28引腳相連，主微處理器(13)的P2.3 、 P2. 4引腳分別與CC2420芯片的 30、 29引腳相連，承擔(dān)紅外位移傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)外無(wú)線通信任務(wù)。
紅外位移傳感器節(jié)點(diǎn)兩個(gè)從節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和連接方式與主節(jié)點(diǎn)相同，其區(qū)別是 沒(méi)有設(shè)置無(wú)線通信模塊CC2420芯片，另外兩從節(jié)點(diǎn)的RS485電路分別作為從機(jī) 承擔(dān)串口多機(jī)通信任務(wù)。
在山體滑坡及崩塌監(jiān)測(cè)區(qū)域布控時(shí)，準(zhǔn)直校調(diào)過(guò)的紅外發(fā)射及接收電路模塊組成三角形紅外封鎖光束，即紅外發(fā)射電路555多諧振蕩器(11A)產(chǎn)生的38KHz 方波經(jīng)TLN911紅外發(fā)射模塊(11B)產(chǎn)生紅外光束。
當(dāng)無(wú)滾石遮斷時(shí)，TLP911紅外接收模塊(12)接收到紅外光束并轉(zhuǎn)換為電壓 信號(hào)，其轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)經(jīng)兩級(jí)放大電路送入LM567解碼器(12D),由于38KHz 電壓信號(hào)頻率與中心頻率匹配，LM567解碼器(12D)8腳輸出低電平，經(jīng)反相器 (12E)后輸入MSP430F149微處理器(13)的P1. 1 口，反之當(dāng)滾石遮斷紅外封鎖 光束時(shí)，LM567解碼器(12D)8腳輸出高電平,MSP430F149微處理器(13)的Pl. 1 口轉(zhuǎn)換為低電平，并由微處理器(13)進(jìn)行遮斷信息統(tǒng)計(jì)處理。當(dāng)滑坡體淹埋無(wú)線 傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，被淹埋的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)信息亦會(huì)準(zhǔn)確辨識(shí)統(tǒng)計(jì)。
通過(guò)對(duì)區(qū)域內(nèi)多個(gè)紅外位移傳感器節(jié)點(diǎn)被滾石遮斷及滑坡體淹埋的檢測(cè)，可 較客觀地辨識(shí)和評(píng)估滑坡及崩塌的位置、狀態(tài)及等級(jí)。 5)主電池能量監(jiān)測(cè)電路(15)
主電池能量監(jiān)測(cè)電路(15)采用了 MAX801電壓監(jiān)測(cè)芯片及光耦TL817芯片， MAX801電壓監(jiān)測(cè)芯片的輸入端與電池組輸出電壓端相連，MAX801電壓監(jiān)測(cè)芯片 輸出端經(jīng)光耦TL817芯片后與超低功耗的主微處理器(13)非屏蔽中斷輸入端相 連。
2、從節(jié)點(diǎn)電路
如圖6，從節(jié)點(diǎn)電路與主節(jié)點(diǎn)電路結(jié)構(gòu)大致相同，只是減少了無(wú)線通信模塊。
1權(quán)利要求
1、一種用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于1)按三角形組合的結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第1、2從節(jié)點(diǎn)(20、30)組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)三角形的頂點(diǎn)處；主節(jié)點(diǎn)(10)和第1、2從節(jié)點(diǎn)(20、30)均包含一個(gè)紅外發(fā)射功能塊和一個(gè)紅外接收功能塊；主節(jié)點(diǎn)(10)包括主微處理器(13)及分別與主微處理器(13)連接的主紅外接收電路(12)、主無(wú)線通信模塊(14)、主能量監(jiān)測(cè)電路(15)、主RS485接口電路(16)，以及與第1從節(jié)點(diǎn)(20)的第1紅外接收電路(22)形成紅外光束連接關(guān)系的紅外發(fā)射電路(11)；第1從節(jié)點(diǎn)(20)包括第1微處理器(23)及分別與第1微處理器(23)連接的第1紅外接收電路(22)、第1能量監(jiān)測(cè)電路(24)、第1RS485接口電路(25)，以及與第2從節(jié)點(diǎn)(30)的第2紅外接收電路(31)形成紅外光束連接關(guān)系的紅外發(fā)射電路(21)；第2從節(jié)點(diǎn)(30)與第1從節(jié)點(diǎn)(20)為相同結(jié)構(gòu)；主節(jié)點(diǎn)(10)紅外發(fā)射電路(11)與第1從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外接收電路(22)形成紅外光束連接關(guān)系；第1從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外發(fā)射電路(21)與第2從節(jié)點(diǎn)(30)的紅外接收電路(32)形成紅外光束連接關(guān)系；第2從節(jié)點(diǎn)(30)的紅外發(fā)射電路(31)與主節(jié)點(diǎn)(10)的紅外接收電路(12)形成紅外光束連接關(guān)系；2)按四角形組合的結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第1、2、3從節(jié)點(diǎn)(20、30、40)組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)四角形的頂點(diǎn)處；第3從節(jié)點(diǎn)(40)結(jié)構(gòu)與第1、2從節(jié)點(diǎn)(20、30)結(jié)構(gòu)相同；主節(jié)點(diǎn)(10)紅外發(fā)射電路(11)與第1從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外接收電路(22)形成紅外光束連接關(guān)系；第1從節(jié)點(diǎn)(20)的紅外發(fā)射電路(21)與第2從節(jié)點(diǎn)(30)的紅外接收電路(32)形成紅外光束連接關(guān)系；第2從節(jié)點(diǎn)(30)的紅外發(fā)射電路(31)與第3從節(jié)點(diǎn)(40)的紅外接收電路(42)形成紅外光束連接關(guān)系；第3從節(jié)點(diǎn)(40)的紅外發(fā)射電路(41)與主節(jié)點(diǎn)(10)的紅外接收電路(12)形成紅外光束連接關(guān)系。
2、 按權(quán)利要求1所述的一種用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于按三角形組合的衍生結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第1、 2從節(jié)點(diǎn)(20、 30) 組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)三角形的頂點(diǎn)處；主節(jié)點(diǎn)(10)包含一個(gè)紅外發(fā)射功能塊和一個(gè)紅外接收功能塊，而第1從節(jié) 點(diǎn)(20)包括兩個(gè)紅外接收功能塊，且第2從節(jié)點(diǎn)(30)包括兩個(gè)紅外發(fā)射功能 塊。
3、 按權(quán)利要求1所述的一種用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于-主紅外發(fā)射電路(11)主要包括基于555芯片的多諧振蕩器(IIA)，第1 晶體管T1(11C)和第2晶體管T2(11D)構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路及TLN911紅外發(fā)射模塊 (11B); 555芯片的多諧振蕩器(11A)的輸出3腳通過(guò)電阻R23與第1晶體管 T1(11C)的基極相連，第1晶體管T1(11C)的發(fā)射極與第2晶體管T2(11D)的基 極相連，TLN911紅外發(fā)射模塊(11B)接入電源正極和第2晶體管T2 (11D)集 電極之間。
4、 按權(quán)利要求1所述的一種用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于主紅外接收電路(12)包括TLP911紅外接收模塊(12A)，晶體管T3構(gòu)成的 前置放大器(12B), 0P07反相放大器(12C)及LM567解碼器(12D)和反相器(12E);TLP911紅外接收模塊(12A)的輸出端經(jīng)電容C14后與第3晶體管T3(12B) 的基極相連，第3晶體管T3(12B)的集電極經(jīng)電容C15、電阻R34與0P07反相放 大器(12C)的反相端相連，OP07反相放大器(12C)的輸出端經(jīng)電容C16后與LM567 解碼器(12D)的輸入端相連，LM567解碼器(12D)的輸出端經(jīng)反相器(12E)與 MSP430F149微處理器(13)的Pl. 1中斷口相連。
5、 按權(quán)利要求1所述的一種用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于主微處理器(13)串行數(shù)據(jù)發(fā)送端P3. 4引腳與RS485的DI引腳相連，其串 行數(shù)據(jù)接收端P3. 5引腳與RS485的R0引腳相連，其Pl. 7引腳反相后與RS485 的RE、 DE引腳相連，承擔(dān)485串口多機(jī)通信(主機(jī))任務(wù)，其RST/麗I引腳經(jīng)光耦后與MAX8012腳相連，承擔(dān)電池電壓監(jiān)測(cè)任務(wù)。
6、按權(quán)利要求1所述的一種用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于主電池能量監(jiān)測(cè)電路(15)采用了 MAX801電壓監(jiān)測(cè)芯片及光耦TL817芯片， MAX801電壓監(jiān)測(cè)芯片的輸入端與電池組輸出電壓端相連，MAX801電壓監(jiān)測(cè)芯片 輸出端經(jīng)光耦TL817芯片后與超低功耗的主微處理器(13)非屏蔽中斷輸入端相 連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于山體滑坡監(jiān)測(cè)的聯(lián)組式紅外位移傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，涉及一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)山體滑坡的邊坡位移傳感器。本發(fā)明按三角形組合的結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第1、2從節(jié)點(diǎn)(20、30)組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)三角形的頂點(diǎn)處；按四角形組合的結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)(10)和第1、2、3從節(jié)點(diǎn)(20、30、40)組成，分別置于封鎖監(jiān)測(cè)四角形的頂點(diǎn)處。本發(fā)明能可靠監(jiān)測(cè)邊坡橫向、縱向、高差三維位移及崩塌信息。當(dāng)滑體湮埋傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，被湮埋的傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)丟失信息亦會(huì)被準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，從而達(dá)到較客觀地辨識(shí)和評(píng)估滑坡及崩塌的位置、狀態(tài)及等級(jí)的目的。本發(fā)明具有價(jià)格低廉、靈敏度高、射頻控制靈活、微功耗諸優(yōu)點(diǎn)，滿足傳感節(jié)點(diǎn)的特征要求。
文檔編號(hào)G08C23/00GK101452642SQ200710168640
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者夏曉珣, 熊昌侖, 王海華, 譚福耀, 項(xiàng)目然 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)