[发明专利]基于NB-IoT窄带物联网岩土监测方法、装置和系统

说明书

本发明提供一种基于NB‑IoT窄带物联网岩土监测的方法、装置和系统，所述装置，根据配置选择不同硬件采样电路，可采集前端各类传感器信号（如，频率、电压、电流等），并通过其内置标定标定表计算其测量物理量（如，应变应力、位移、沉降、倾斜角度等），可接多厂家多类型的传感器；无线通讯采用NB‑IoT窄带互联网网络，NB‑IoT具有覆盖广、海量连接、功耗更小、成本低等优势，每个传感器通过该装置直接与平台通信，不需要再设计总线电路，改变总线布线的繁琐、成本高；采用锂电池作为电源供电，不需要连接市电或太阳能电池板，降低供电成本和避免电源损坏，改变了供电不稳定补充电量成本高等劣势；整个装置体积小。

技术领域

本发明属于岩土工程监测技术领域，主要针对各类传感器的数据传输，例如应力应变传感器、沉降位移倾斜传感器、水位计等数据的传输，具体涉及一种基于NB-IoT窄带互联网传输数据的采集及传输。

背景技术

在岩土工程中，需要保证工程质量和保证工程安全均需要安装和使用各类传感器，例如要监测应变则采用应变计，要监测沉降则采用沉降传感器，要监测位移则采用位移传感器，所需要量亦是日益增加。且随科技的发展，目前传感器数据传输均是向无线物联网方向发展，数据均为海量存储云平台展示。传感器的各类数据对工程建设具有指导性甚至是决定性的意义，如不准确及及时监测可能造成工程质量的缺失甚至造成灾难性事故。

随着国家在基础建设投入越来越多，工程质量事故也频繁出现，及很多大型建筑随着使用年限均临近期限，需要监测各类传感器的参数，目前，工程监测传感器很多样，厂家也很多，各个厂家均有各自优势，需要对一个工程进行全方位的监测需要多个厂家多种规格传感器。现有方案传感器基本均是通过有线连接至汇聚采集箱再通过无线与数据平台对接。因为工程现场比较复杂，有线连接各传感器容易遭施工现场破坏及有些地方不方便走线，且现场供电同样是极大问题，在建项目部分地方可以市电，对于野外部分地方可采用太阳能电池板，市电布线需要增加成品且现场保护成问题，野外太阳能发电同样增加成本且适用性不强。还有用GPPS无线信号传输如地铁或隧道及在建工程项目，目前无线传输主要采用GPRS远程传输，GPRS功耗高、成本高、基站可支持节点数量相对不多，且信号覆盖均不是很强.

GPRS、CDMA等无线传输方式功耗高、体积大、成本高、施工复杂周期长，严重影响岩土工程领域物联网的发展和应用，束缚了自动化监测技术的发展和应用，因此，急需一种低功耗、低成本、兼容性强、可支持高覆盖率的多区域环境、可接多厂家多型号的传感器信号、可通过无线网络发送至平台，通过多策略传输组成可靠的物联网方法和装置，为工程监测物联网实施及大面积推广得以实现。

发明内容

本发明目的是提供一种基于NB-IoT窄带物联网的监测方法和装置，可接多厂家多类型的传感器，并在不工作时低功耗保持休眠状态，在工作时间同样保持低功耗，该装置基于NB-IoT窄带物联网可体现NB-IoT的优势并将传感器测量数据通过窄带物联网传输至云平台或服务器。

本发明的技术方案之一是：

一种基于NB-IoT窄带物联网岩土监测的方法，包括如下步骤：

S1：选择与前端监测测量传感器匹配的硬件采样电路，连接监测测量传感器与对应的硬件采样电路，将所述硬件采样电路连接到基于NB-IoT窄带物联网岩土监测的装置；

S2：所述基于NB-IoT窄带物联网岩土监测的装置根据所选择的硬件采集电路，由处理器系统读取存储芯片上的配置参数，适配所述硬件采样电路；

S3.2：所述基于NB-IoT窄带物联网岩土监测的装置的处理器系统采集前端监测测量传感器的初始信号，并处理成数字信号的数据；

S4.3：按约定协议打包数据，启动所述基于NB-IoT窄带物联网岩土监测的装置的NB-IoT模组，并传输打包后的数据至云平台或服务器。

进一步地，所述基于NB-IoT窄带物联网岩土监测的方法，还包括：