[实用新型]一种用于滑坡监测的倾角无线传感器网络探测节点

说明书

技术领域

 本实用新型涉及无线传感器网络滑坡监测节点，属于监测滑坡体角度信息的无线传感器网络技术领域。

背景技术

无线传感器网络是一种由多个部署在监测区域的传感器节点组成的、通过无线方式通信的自组织网络。单个传感器节点包含处理器模块、传感器模块、无线通信模块、电源模块四部分组成，节点具有独自处理计算数据、感知周围环境信息、与其他节点进行无线通信的能力，可以共同完成监测任务并将结果传到远端监测中心。根据所监测物理量的不同，节点的传感器模块不同，如有监测温湿度信息的温湿度传感器，监测加速度信息的加速度传感器，监测角度信息的角度传感器等。

现有的用于滑坡监测的倾角无线传感器网络探测节点，例如专利号为“CN201936016U”，名称为“一种滑坡监测装置”的专利文献，公开了以下结构：即包括：采集节点、基站、监控主机和PC机组成，其中采集节点由传感器、信号调理电路、ZICM2410芯片、电源变换电路、电池组成。传感器、信号调理电路和ZICM2410芯片依次相连，传感器采集的信号需要经过外部信号调理电路的处理后再经过芯片进行A/D转换。现有的这种传感器监测节点需要额外添加外部信号调理电路，而且芯片的通讯接口较少，连接多种传感器时，需分别读取。

发明内容

 本实用新型要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供了一种能够实时动态测量坡体角度变化，无需外部信号调理电路，降低节点整体功耗的用于滑坡监测的倾角无线传感器网络探测节点。 

本实用新型采用的技术方案是：包括倾角传感器，倾角传感器固定设置在倾角传感器板上，且倾角传感器通过接口接线柱与JN5139节点相连接；在JN5139节点上集成有无线通信模块，无线通信模块连接天线；JN5139节点连接电压转换板，在电压转换板上设置电压转换芯片，电压转换芯片分别连接蓄电池和倾角传感器。

本实用新型采用上述技术方案后具有的有益效果是：JN5139节点自带的传感器只有温湿度传感器和光传感器，本实用新型将倾角传感器与JN5139节点连接，可以应用于处在蠕滑阶段的滑坡区，实现实时滑坡监测，监测的角度范围可达到±90°。JN5139通讯接口丰富，在应用中可扩展更多类型的传感器与JN5139节点连接，以得到监测区域更多的物理信息。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

    图中：1. JN5139节点；2.倾角传感器；3.倾角传感器板；4.接口接线柱；5.蓄电池；6.天线；7.电压转换芯片；8.无线通信模块；9.电压转换板。

具体实施方式

 如图1，本实用新型用于滑坡监测的倾角无线传感器网络探测节点包括JN5139节点1和倾角传感器2，JN5139节点1采用的芯片为JN5139，工作频率为2.45GHz，工作电压为3V。在JN5139节点1上集成有无线通信模块8，无线通信模块8连接天线6。JN5139节点1连接电压转换板9，电压转换板9为DC-DC转换板，在电压转换板9上设置电压转换芯片7。电压转换芯片7采用LM317芯片。

电压转换芯片7分别连接蓄电池5和倾角传感器2，为支持野外工作需要，蓄电池5采用6V/12Ah蓄电池。采用电压转换芯片7将蓄电池5的6V电压转换为3V，为JN5139节点1供电。另外，蓄电池5经过电压转换板9降压后将蓄电池5电压降至5V，为倾角传感器板3上的倾角传感器2供电。

在倾角传感器板3上固定设置倾角传感器2和接口接线柱4，倾角传感器2采用型号为SCA100T传感器，供电电压为5V，可监测俯仰和侧翻两个方向的角度值，监测范围为±90°，最高分辨率为0.0008°。倾角传感器2通过SPI接口接线柱4与JN5139节点1相连接，接口接线柱4固定在倾角传感器板3。

倾角传感器2采集的角度数据经过其内部调理电路处理和A/D转换后通过接口接线柱4传输到JN5139节点1，JN5139节点1对数字量数据进行移位处理后成为实际可读的数据，然后通过JN5139节点1上的无线通信模块8发送到汇聚节点，汇聚节点通过与之相连的GPRS模块发送到远端中心服务器或手机，实现滑坡监测数据的远程监控。