滑坡裝配式多參數智能預警檢視原始碼討論檢視歷史

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滑坡裝配式多參數智能預警我國地域幅員遼闊，其中山地，丘陵和崎嶇的高原所占面積也相對廣闊。而在這些地區發生泥石流和山體滑坡相對頻繁。對附近城鎮和道路破壞較大，同時對人們的生活場所，交通運輸，水利水電工程造成嚴重破壞。更甚着對人民的生命和財產造成了巨大威脅。目前，我國山區城鎮泥石流和山體滑坡問題十分突出，且所造成的危害也十分嚴重。因此，對於分析泥石流和山體滑坡的成因和危害已迫在眉睫。那麼，為了預防或者儘量減少泥石流和山體滑坡對人民的財產和生命的危害，本文設計了一種滑坡裝配式多參數智能預警儀。該設計分為主從機兩部分，並採用STM32F103作為控制模塊。

首先，可以利用串口屏對各個從機的地址和信道進行配置，方便後續的檢修和信息交換。其次，在主機部分，利用雨量計測量雨量的大小，並利用串口屏自帶的RTC實時監測是否到達雨季，在滿足二者任意一個條件的時候，主機在利用LORA實現數據無線傳輸，喚醒從機，從機在利用MPU6050模塊監測山體滑坡的情況，一旦達到設定值，從機便通過LORA給主機發送相應信息。主機一旦收到從機發來的有效信息，並利用語音播報模塊播報並通過4G模塊發送危險警告信息給村長或村支書，同時串口屏在相應從機部分顯示紅色，以達到視覺上的報警。

其次，當從機電量不足時，從機便通過LORA給主機發送對應信息，主機一旦收到從機發來的電量不足信息，串口屏便在對應從機位置出現黃色，以達到報警的目的。最後，主機可以把從機反饋回來的加速度值和拉力值上傳雲端，以達到實時監測的效果。

該系統能夠實現各個模塊的有效配合，並且利用LORA模塊實現點對點的精確傳輸，而且可以實現一主多從，以達到多方位的實時檢測的效果，同時傳輸距離較遠。除此之外，本系統採用主機LORA處於喚醒模式，從機LORA處於省電模式，實現了低功耗工作。並且可以根據當前雨量的大小去實現不同的操作，同時考慮當下季節是否為多雨季節，判斷依據充分，應答速度迅速，並利用4G模塊定點發送危險信息和數據上傳雲端。其次，串口屏在相應從機部分顯示紅色，以達到視覺上報警。因此，充分達到了有效預測的功能，並且有較高的準確度。而且在實際測試和應用中工作穩定，具有智能化，安全化等優勢。

關鍵詞：嵌入式；LORA協議；4G信息傳輸；低功耗；邊緣計算

作品難點與創新

作品難點

本系統採用的是一主多從的模式。採用多個從機放置在不同地方進行全方位的監測，以便得到更加可靠的數據去判斷是否會發生山體滑坡和泥石流。對於一主多從的這種模式，最主要的就是，防止數據發錯的問題。由於在不同時候，主機會喚醒相應從機進行工作，這時候就需要點對點的發送[4]。當從機反饋回來所測信息數據時，主機也要精確的去判斷是幾號從機反饋回來的信息。其次，對於從機利用MPU6050所測數據的處理問題，要想精確判斷就需要儘可能準確的數據支撐，所以，對MPU6050所測數據的處理也是一個重中之重的問題。最後，就是對4G模塊的調試及數據上傳雲端。本次設計把數據上傳至阿里雲平台，由於數據需要採用JSON格式才能實現上傳和下發，因此，前期走了不少彎路。

作品創新

首先，對從機的設置採用了大彩串口屏，使得操作更加簡單且可視化，另外，該作品不管是主機或者從機都擺脫了傳統的僅僅依靠單一數據去判斷的弊端。在主機端它不僅參考當前雨量信息，同時利用串口屏自帶的RTC時鐘去監測當前是否處於雨季，再結合二者因素的同時之下，主機再去給從機發送不同的喚醒信號，從機便啟動MPU6050去檢測。其次，該系統總體實現了低功耗。在不需要從機工作時，從機便進入睡眠狀態，只有主機發出工作信號時，從機才啟動工作。再次，該系統採用的是一主多從的模式。主機並不是根據單一的從機反饋回來的數據去判斷並發送危險信息，而是結合多個從機所反饋回來的信息去判斷，同時，主機可以根據幾號從機反饋回來的信息來判斷具體哪個地方當前發生山體滑坡或者泥石流，以便更加準確和快速的實施救援和撤離。最後，該系統能實現對從機電量的實時監測，一旦從機電量不足，主機便會收到相應信息，串口屏便會在對應從機上出現黃色，以達到視覺上的報警。