本实用新型涉及边坡安全技术领域，特别是一种边坡预警装置。
背景技术：
现有的边坡预警一般采用的是形变预警，通过一些设施和监测形变的传感器，如拉绳位移、裂缝监测、防护网拉伸等来实现边坡的预警。但是监测范围小，监测的对象需产生形变才能产生监测数据，这样就需要形变的区域刚好是传感器的感应范围才能监测。如拉绳位移只能监测拉绳之间产生拉伸形变的数据，以及监测方向单一，只能监测单一方向形变的数据，对于其他方向的数据要采用多个或多种传感器进行监测。
技术实现要素：
本实用新型目的在于克技术的不足，提供一种边坡预警装置，能够对边坡位移、沉降和移动方位的实时监测和精准记录，实现边坡监测预警。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种边坡预警装置，包括：控制器、加速度传感器、无线通信模块、继电器以及预警模块；其中，
所述加速度传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接；所述无线通信模块与所述控制器通过uart或usb接口进行连接；所述预警模块通过所述继电器控制预警模块；所述继电器与所述控制器通过io口进行连接。
优选地，还包括语音模块以及摄像头；所述语音模块以及摄像头分别与所述控制器通过uart接口进行连接。
优选地，所述预警模块包括警示显示屏、反光条、警示灯以及语音模块。
优选地，还设置蓄电池、太阳能控制器以及太阳能电池板；所述蓄电池与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器与太阳能电池板连接；所述太阳能电池板将太阳能转换为电能，并输出至蓄电池。
优选地，还设置存储模块，所述存储模块与所述控制器通过spi进行连接。
优选地，还包括用于采集山坡的压力传感器；所述压力传感器所述控制器通过uart进行连接。
优选地，还包括用于将边坡数发送至用户终端或者监控中心的蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制器通过i2c连接。
优选地，还包括与外部设备进行通信的数据通信接口。
本实用新型采用上述技术方案，具有如下有益效果：
本实用新型安装简便，施工难度低，只要将设备安装在监测对象上即可，同时通过使用加速度传感器以及控制器对多维加速应用的算法，达到边坡位移、沉降和移动方位的实时监测和精准记录能够多方位、多维度监测，可以监测对象垂直位移，水平位移，并根据位移的数据预设边坡滑动的方向，并产生预警信息。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种边坡预警装置的结构示意图。
图2本实用新型实施例提供的控制器的结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的边坡结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，本实用新型所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
结合图1至图3，本实用新型实施例提供提供了一种边坡预警装置，包括：控制器1、加速度传感器2、无线通信模块4、继电器5以及预警模块6；其中，
所述加速度传感器2的信号输出端与所述控制器1的信号输入端连接；所述无线通信模块4与所述控制器1通过uart或usb接口进行连接；所述预警模块6通过所述继电器5控制预警模块6；所述继电器5与所述控制器1通过电进行连接。
在本实施例中，边坡变形的加速分四个阶段：第一阶段为初始变形阶段，加速度先是大于0后又小于0；第二阶段为等速变形阶段，加速度基本等于0或者在0上下波动；第三阶段为加速变形阶段，加速度开始大于0；第四阶段为临滑阶段，加速度骤然增加；判定边坡滑动所处的阶段，在加速度传感器2检测到加速度出现骤然增加并达到预设值时，将所述预警信号发送至所述控制器1，然后通过所述控制器1控制预警模块6进行报警。具体地，所述控制器1通过接收所述加速度传感器2发送的监测边坡的位移、沉降和移动的方位等，根据监测点监测自身的监测的变化量，以基站点做对比，得出监测点位移的大小，位移的方向等(如图3所示)，当监测数据超过预警阈值时，即时产生预警。
需要说明的是，所述加速度传感器2利用多维加速度传感器2可以精确的感应到加速度值，对加速值进行运算处理，可以测量出产生的相对位移值并发送至控制器1内。控制器1根据加速度2传输过来的相对的位移值通过加速值积分算法，进行算法处理位移计算等算出相对位置值和位移方向。控制器1通过计算得来的相对位移值的变化，当位移值达到设定的预警阈值时，通过io口控制继电器开关进而触发预警。
在本实施例中，所述无线通信模块4用于将边坡数据等通过无线传输至用户终端或者监控中心，就可以在用户的监控中心的电脑或者电脑web端甚至手机查询实时监测数据，这既解决了人工监测的耗时耗力，也可以避免布线的困能及高昂的费用，可以对预警装置进行24小时不间断的监测；其中，所述无线通信模块4型号为f8l10t，所述无线通信模块4还可以为gps通信单元、北斗卫星通信单元、zigbee无线网络通信单元、4g全网通信单元、3g通信单元、lora网络单元、nb-iot网络单元以及蓝牙模块等，极大丰富了数据传输方式，这些均在本实用新型的保护范围之内，在此不再赘述。当然，需要说明的是，无线通信模块也可以为其他型号，其具体可根据实际需要设置，在此，本实用新型不做具体限制。
其中，所述控制器1的型号为stm32f103rct6；所述加速度传感器2的型号为bma253；当然，需要说明的是，上述各个模块也可以为其他型号，其具体可根据实际需要设置，在此，本实用新型不做具体限制。
其中，所述预警模块6包括警示显示屏、反光条以及警示灯。所述警示显示屏用于显现预警信息。其中，所述显示屏采用采用电子液晶显示屏，所显现的信息可以是文字、图形等内容。
综上，通过使用加速度速传感器2以及控制器1对多维加速应用的算法，达到边坡位移、沉降和移动方位的实时监测和精准记录能够多方位、多维度监测，可以监测对象垂直位移，水平位移，并根据位移的数据预设边坡滑动的方向，并产生预警信息。
在上述实施例的基础上，本实用新型一优选实施例中，还包括语音模块7以及摄像头8；所述语音模块7以及摄像头8分别与所述控制器1通过uart接口进行连接。所述语音模块8受控于控制器1，将接收到的预警信息进行广播播报、时间定时播报所述语音模块8的型号为xfs5152，当然，需要说明的是，语音模块7也可以为其他型号，其具体可根据实际需要设置，在此，本实用新型不做具体限制。
在上述实施例的基础上，本实用新型一优选实施例中，还设置存储模块9，所述存储模块9与所述控制器1通过spi进行连接。
在上述实施例的基础上，本实用新型一优选实施例中，还包括用于采集山坡的压力传感器；所述压力传感器10所述控制器1通过uart进行连接。
在上述实施例的基础上，本实用新型一优选实施例中，还包括用于将边坡数发送至用户终端或者监控中心的蓝牙模块11，所述蓝牙模块与所述控制器通过i2c连接。操作人员亦可通过手机蓝牙app连接设备的蓝牙模块，对接入的外部设备进行数据查询、设备参数配置、北斗通信测试等操作。其中，蓝牙模块11的型号为yhd-bt423。
在上述实施例的基础上，本实用新型一优选实施例中，还包括与外部设备进行通信的数据通信接口12，数据通信接口可用于采集外部设备提供的数据。
在上述实施例的基础上，本实用新型一优选实施例中，还设置蓄电池(图未示出)、太阳能控制器(图未示出)以及太阳能电池板(图未示出)；所述蓄电池与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器与太阳能电池板连接；所述太阳能电池板将太阳能转换为电能，并输出至蓄电池。由太阳能电池板和蓄电池供电保证稳定供电。
在上述实施例的基础上，本实用新型一优选实施例中，还包括用于获取地址信息的gps定位模块3，所述gps定位模块3与所述微控制器1通过uart连接，以使得监控中心能准确对灾害发生地，以便于及时进行处理。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域普通技术人员在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
1.一种边坡预警装置，其特征在于，包括：控制器、加速度传感器、无线通信模块、继电器以及预警模块；其中，
所述加速度传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接；所述无线通信模块与所述控制器通过uart或usb接口进行连接；所述预警模块通过所述继电器控制预警模块；所述继电器与所述控制器通过io口进行连接。
2.根据权利要求1所述的边坡预警装置，其特征在于，还包括语音模块以及摄像头；所述语音模块以及摄像头分别与所述控制器通过uart接口进行连接。
3.根据权利要求1所述的边坡预警装置，其特征在于，所述预警模块包括警示显示屏、反光条、警示灯以及语音模块。
4.根据权利要求1所述的边坡预警装置，其特征在于，还设置蓄电池、太阳能控制器以及太阳能电池板；所述蓄电池与太阳能控制器连接，所述太阳能控制器与太阳能电池板连接；所述太阳能电池板将太阳能转换为电能，并输出至蓄电池。
5.根据权利要求1所述的边坡预警装置，其特征在于，还设置存储模块，所述存储模块与所述控制器通过spi进行连接。
6.根据权利要求1所述的边坡预警装置，其特征在于，还包括用于采集山坡的压力传感器；所述压力传感器所述控制器通过uart进行连接。
7.根据权利要求1所述的边坡预警装置，其特征在于，还包括用于将边坡数发送至用户终端或者监控中心的蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制器通过i2c连接。
8.根据权利要求1所述的边坡预警装置，其特征在于，还包括与外部设备进行通信的数据通信接口。
技术总结