基于物聯(lián)網(wǎng)和弱反射光柵陣列的地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)設計與應用

摘" 要： 我國是世界上地質(zhì)災害類型最多、地質(zhì)災害最嚴重的國家之一，而雨量監(jiān)測和形變監(jiān)測在地質(zhì)災害監(jiān)測中發(fā)揮著越來越重要的作用，因此確保地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)的長期運行以及在降雨期間的穩(wěn)定運行尤為重要。文中基于STM32微控制器、LORA模塊、4G模塊設計了一款物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板，并結(jié)合壓電式雨量傳感器、拉繩位移傳感器研制了雨量智能監(jiān)測儀、裂縫位移智能監(jiān)測儀；結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板和弱反射光柵陣列傳感技術(shù)構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對地質(zhì)災害體的定時監(jiān)測和降雨期間的自動監(jiān)測；最后將雨量智能監(jiān)測儀、裂縫位移智能監(jiān)測儀和弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)應用于桐梓縣大河鎮(zhèn)新場火車站新場滑坡、崩塌的監(jiān)測實驗中。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，弱反射光柵監(jiān)測系統(tǒng)測得傳感光纜41#弱反射光柵傳感段的位移變化達5 mm，在其附近的位移監(jiān)測儀也測到有位移變化，可有效實現(xiàn)對地質(zhì)災害的定時監(jiān)測和降雨期間的自動監(jiān)測。

關(guān)鍵詞： 弱反射光柵； 地質(zhì)災害； 物聯(lián)網(wǎng)； 雨量監(jiān)測； 位移監(jiān)測； 光纖傳感； 光柵傳感器； 滑坡監(jiān)測

中圖分類號： TN29?34" " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼： A" " " " " " " " " " " " "文章編號： 1004?373X（2025）01?0144?07

Design and application of geological disaster monitoring system"based on IoT and weak?reflection fiber grating array

ZHANG Xiaofei1， 2， Lü Zhonghu1， 2， MENG Qingjia1， 2， WANG Chenhui1， 2

（1. Center for Hydrogeology and Environmental Geology Survey， CGS， Tianjin 300304， China;

2. Technology Innovation Center for Geological Environment Monitoring， MNR， Baoding 071051， China）

Abstract： China is one of the countries with the most types of and the most serious geological disasters in the world. Rainfall monitoring and deformation monitoring play an increasingly important role in geological disaster monitoring， so it is particularly important to ensure the long?term operation of the geological disaster monitoring system and its stable operation during rainfall. In view of the above， this paper designs an IoT data acquisition control board on the basis of the microcontroller STM32， LORA module and 4G module， and develops a rainfall intelligent monitor and a crack displacement intelligent monitor by combining piezoelectric rain sensor and drawstring displacement sensor. A weak?reflection fiber grating geological disaster monitoring system is constructed in combination with the IoT data acquisition control board and weak?reflection fiber grating array sensing technology， so as to realize the regular monitoring of geological disaster body and the automatic monitoring during rainfall. Finally， the rainfall intelligent monitor， the crack displacement intelligent monitor and the weak?reflection fiber grating geological disaster monitoring system are applied to the monitoring experiment of the landslide and collapse of Xinchang Railway Station in Dahe Town， Tongzi County. The monitoring data show that the displacement changes of the No. 41 weak?reflection fiber grating sensing section is up to 5 mm measured by the weak?reflection fiber grating monitoring system， and the displacement monitor nearby also detected the displacement changes. Therefore， the system can effectively realize the regular monitoring of geological disasters and automatic monitoring during rainfall.

Keywords： weak?reflection fiber grating; geological disaster; IoT; rainfall monitoring; displacement monitoring; fiber optic sensing; grating sensor; landslide monitoring

0" 引" 言

我國由于地域廣闊、地質(zhì)較為復雜，因此成為世界上地質(zhì)災害類型最多、地質(zhì)災害最嚴重的國家之一。降雨是導致地質(zhì)災害失穩(wěn)的諸多外界因素中最重要的影響因素之一，尤其對滑坡、崩塌之類的斜坡地質(zhì)災害的形成起決定性作用[1]。雨量監(jiān)測和形變監(jiān)測在地質(zhì)災害監(jiān)測中發(fā)揮著越來越重要的作用，因此確保地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)的長期運行以及在降雨期間的穩(wěn)定運行尤為重要。

在地質(zhì)災害監(jiān)測應用中，受限于傳感光纜和BOTDR解調(diào)設備，實現(xiàn)自動監(jiān)測的BOTDR監(jiān)測方案成本較高[2]；傳統(tǒng)光纖布拉格光柵（傳統(tǒng)FBG）廣泛應用于煤礦安全監(jiān)測[3]、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測[4]、地質(zhì)災害監(jiān)測[5]等領(lǐng)域，但傳統(tǒng)FBG反射率較高，在傳感系統(tǒng)的復用數(shù)量上受到限制，無法滿足復雜、大規(guī)模監(jiān)測的需求。弱反射光柵陣列傳感技術(shù)采用在線刻寫技術(shù)實現(xiàn)了一根光纖中高密度刻寫多個同波長的弱反射光柵，極大地提高了有效傳感單元的密度[6]，可以實現(xiàn)地質(zhì)災害的密集準分布式監(jiān)測，但是由于其功耗較高，在地質(zhì)災害監(jiān)測中難以實現(xiàn)全天不間斷的自動監(jiān)測，難以確保降雨期間的自動運行。

本文基于STM32微控制器、LORA模塊、4G模塊設計了一款物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板，并結(jié)合壓電式雨量傳感器、拉繩位移傳感器研制了雨量智能監(jiān)測儀和裂縫位移智能監(jiān)測儀，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板和弱反射光柵陣列傳感技術(shù)構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對地質(zhì)災害體的定時監(jiān)測和降雨期間的自動監(jiān)測，增強了弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)的野外適應性。

1" 地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計

如圖1所示，基于物聯(lián)網(wǎng)和弱反射光柵陣列的地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)主要由雨量智能監(jiān)測儀、裂縫位移智能監(jiān)測儀和弱反射光柵陣列地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成。

雨量智能監(jiān)測儀和裂縫位移智能監(jiān)測儀通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板自適應采集雨量傳感器和拉繩位移傳感器的輸出，并將數(shù)據(jù)通過4G發(fā)送到云平臺，如果采集到的雨量或位移值超過閾值，通過LORA模塊實現(xiàn)儀器之間的互聯(lián)并發(fā)出預警信息；弱反射光柵監(jiān)測解調(diào)儀在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的控制下定時工作，同時響應LORA模塊或4G模塊的命令實現(xiàn)降雨期間的自動工作，完成對地質(zhì)災害體的定時監(jiān)測以及降雨期間的自動監(jiān)測。

2" 雨量/裂縫位移智能監(jiān)測儀的研制

雨量/裂縫位移智能監(jiān)測儀采取模塊化、組合式結(jié)構(gòu)設計，結(jié)合壓電式雨量傳感器、拉繩位移傳感器，在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板中內(nèi)嵌以智能觸發(fā)感知、加密策略為主的嵌入式低功耗自適應數(shù)據(jù)采集算法和智能互聯(lián)等技術(shù)，形成儀器?儀器、儀器?平臺之間的智能聯(lián)動與自預警，實現(xiàn)地質(zhì)災害監(jiān)測的全過程全天候?qū)崟r智能監(jiān)測預警。

2.1" 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的硬件設計

依據(jù)地質(zhì)災害監(jiān)測的實際需求，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板不僅要采集壓電式雨量傳感器和位移傳感器的輸出信號，同時需要控制繼電器的通斷和聲光報警模塊的啟停，以及通過LORA模塊在各采集板之間互聯(lián)互通，通過4G模塊向云平臺發(fā)送數(shù)據(jù)和接收云平臺下發(fā)的指令，設計的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的硬件框圖[7?10]如圖2所示。

為了能實現(xiàn)與多種型號的雨量傳感器的對接，設計的雨量傳感器接口電平轉(zhuǎn)換電路如圖3所示，經(jīng)過電路轉(zhuǎn)化，雨量傳感器的輸出脈沖轉(zhuǎn)換成0～3.3 V之間的脈沖信號。位移傳感器輸出的電壓信號經(jīng)過簡單的RC濾波電路后輸入STM32微控制器自帶的A/D。

為了降低功耗，STM32微控制器采用超低功耗STM32L071RBT6微控制器。使用GPIO PC14與雨量傳感器的輸出相連，PC15與位移傳感器的輸出連接，使用USART5（PD2、PC12）與4G傳輸模塊連接，使用USART4（PC11、PC10）與LORA通信模塊連接，使用內(nèi)部自帶的A/D測量供電電壓和電路板的溫度，使用GPIO（PB10、PB11、PB12、PB13）通過ULN2003驅(qū)動LED報警燈和繼電器，使用PHILIPS公司生產(chǎn)的低功耗CMOS實時時鐘/日歷芯片PCF8536計時操作，使用具有SPI接口的FLASH存儲芯片W25Q128用于各種參數(shù)的存儲。

為了實現(xiàn)語音報警，采用大功率數(shù)字功放TPA3116D2音頻放大模塊將EC600S?CN模塊輸出的音頻信號進行功率放大后驅(qū)動語音報警模塊[11]。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板供電采用太陽能電池板浮充鋰離子電池方式，為了使太陽能充電效率達到最佳，采用TI公司生產(chǎn)的太陽能充電管理集成電路BQ24650設計了充電控制模塊。

2.2" 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的軟件設計

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的采集控制軟件主要針對STM32微控制器進行編程，具體實現(xiàn)采集板的初始化、狀態(tài)查詢，依據(jù)狀態(tài)標志位執(zhí)行不同的操作。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板軟件流程圖如圖4所示。

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板上電后以設定的默認參數(shù)工作，在設定的定時時間采集傳感器的輸出、供電電壓、溫度等參數(shù)后上傳至云平臺，并按照設定的定時時間打開或關(guān)閉繼電器用以控制其他設備的供電；如果檢測到雨量傳感器的輸出脈沖，則統(tǒng)計降雨數(shù)據(jù)并和內(nèi)設的閾值進行比較后通過LORA模塊喚醒其他設備、通過4G模塊上傳雨量；如果接收LORA模塊或4G模塊的指令，解析命令并打開或關(guān)閉繼電器用以控制其他設備的供電以及通過聲光報警模塊發(fā)出預警信息。

在中斷程序中，接收來自各中斷源的數(shù)據(jù)，并修改相應的狀態(tài)標志；主程序依據(jù)各狀態(tài)標志進入不同的工作模式，完成定時采集、智能互聯(lián)以及與云平臺的智能交互、遠程升級等操作。

2.3" 雨量/裂縫位移智能監(jiān)測儀

采用一體化、模組化、裝配式的設計思路設計生產(chǎn)了儀器外殼，配以壓電式雨量傳感器、拉繩位移傳感器、太陽能板、鋰電池、高音喇叭等模塊，研制的雨量智能監(jiān)測儀、裂縫位移智能監(jiān)測儀如圖5所示。

3" 弱反射光柵陣列傳感技術(shù)

3.1" 弱反射光柵陣列傳感原理

如圖6所示，在弱反射光柵陣列中，當信號光入射到達弱反射光纖布拉格光柵時，與弱反射光柵中心波長一致的很小一部分光信號被光纖光柵反射回來，剩余的大部分光信號繼續(xù)向前傳輸直到下一個弱反射光纖布拉格光柵，繼續(xù)發(fā)生同樣的作用，接著繼續(xù)如此進行下去，直到陣列中的最后一個弱反射光柵。最后只需要分析探測系統(tǒng)接收到的弱反射光柵中心波長的變化情況，就可以實現(xiàn)陣列中每個弱反射光柵的傳感功能。

由于弱反射光柵的反射率低于0.1%，與強光柵相比，弱反射光柵陣列中串接的弱反射光柵數(shù)量巨大，且由于刻寫工藝造成同一根光纖上的弱反射光柵的中心波長大致相同或為幾個固定值，因此無法僅用波分復用技術(shù)來區(qū)分各個弱反射光柵?；贠TDR原理，在弱反射光柵陣列的解調(diào)中一般通過時間域來確定每個弱反射光柵的位置[6]。

3.2" 弱反射光柵陣列監(jiān)測系統(tǒng)設計

如圖7所示，基于物聯(lián)網(wǎng)的弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)主要由弱反射光柵傳感光纜、弱反射光柵傳感器、弱光柵監(jiān)測解調(diào)儀、4G路由器、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板和太陽能供電系統(tǒng)組成[12?13]。

弱光柵監(jiān)測解調(diào)儀在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的控制下定時啟動和關(guān)閉，自動采集解析弱反射光柵陣列中各弱反射光柵的波長變化，計算光纜傳感段上的位移和傳感器的傾角或位移變化，從而實現(xiàn)整根光纜上的分布式位移監(jiān)測和關(guān)鍵位置的重點監(jiān)測。弱光柵監(jiān)測解調(diào)儀將數(shù)據(jù)保存在本地硬盤的同時，通過4G模塊將數(shù)據(jù)傳輸至云平臺，完成對地質(zhì)災害體的定時監(jiān)測。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板也可以通過LORA模塊響應同一監(jiān)測場地的雨量智能監(jiān)測儀發(fā)出的命令而啟動弱光柵監(jiān)測解調(diào)儀，實現(xiàn)對地質(zhì)災害體降雨期間的自動監(jiān)測。

3.3" 弱反射光柵傳感光纜

針對監(jiān)測需求，采用間距2 m的弱反射光柵光纖設計生產(chǎn)了外定點式弱反射光柵傳感光纜。如圖8所示，外定點式弱反射光柵傳感光纜內(nèi)置免剝皮刻寫的弱光纖光柵陣列，單纖上復用多個反射率在0.01%～1%的光柵傳感單元，經(jīng)過螺旋金屬鎧、金屬絲網(wǎng)編織層封裝后成纜；再人工剝除外定點處的護套，采用點膠方式將保護殼、螺旋鎧與光纖纖芯固化，構(gòu)成受力節(jié)點[13]。監(jiān)測時，通過固定夾具和膨脹螺絲將弱反射光柵傳感光纜的受力節(jié)點與監(jiān)測體充分耦合，并使節(jié)點間的光纜傳感段有一定的預應力。整根弱反射光柵傳感光纜按光柵間距被劃分為多個傳感段，每個傳感段含有一個弱反射光柵傳感單元并與監(jiān)測體充分耦合，監(jiān)測體的位移變化將轉(zhuǎn)化成光纜傳感段的應變，光纜傳感段的應變由弱反射光柵傳感單元的波長變化所體現(xiàn)，弱光柵監(jiān)測解調(diào)儀解析波長變化并計算出光纜傳感段上的位移。

3.4" 弱反射光柵傳感器

弱反射光柵傾角傳感器主要由擺錘、弱反射光柵、外殼等組成。如圖9所示為弱反射光柵傾角傳感器的結(jié)構(gòu)圖，將弱反射光柵粘貼于結(jié)構(gòu)體中，當擺錘傾斜時，拉伸弱反射光柵發(fā)生形變，導致弱反射光柵波長發(fā)生變化，通過解調(diào)儀采集波長信號，換算得到傾角值。

弱反射光柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)圖如圖10所示，傳感器由滑輪、拉簧、鋼絲繩等組成。將弱反射光柵FBG1粘貼于應變材料上，當鋼絲繩沿著滑輪拉動時，帶動拉簧拉伸傳導至應變材料，導致應變材料發(fā)生形變，引起弱反射光柵波長發(fā)生變化，通過解調(diào)儀采集波長信號，換算得到位移值。

4" 野外應用實驗

4.1" 野外應用實驗場地介紹

選擇桐梓縣大河鎮(zhèn)新場火車站新場滑坡及崩塌作為雨量智能監(jiān)測儀、裂縫位移智能監(jiān)測儀和基于物聯(lián)網(wǎng)的弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測實驗場地。如圖11所示，鐵路之上為新場滑坡，滑體物質(zhì)為崩塌堆積體，鐵路之下為新場崩塌，為塊狀、層狀灰?guī)r巖體。

兩處高陡隱患地質(zhì)體的監(jiān)測布置如下。

新場滑坡：布設基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的雨量智能監(jiān)測儀。

新場崩塌：陡崖頂部布設基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板的裂縫位移智能監(jiān)測儀，陡崖面崩塌源布設基于物聯(lián)網(wǎng)的弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)。

4.2" 監(jiān)測系統(tǒng)布設

新場崩塌實驗點的裂縫位移智能監(jiān)測儀和弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)布設示意圖如圖12所示。共布設弱反射光柵傳感光纜230 m，弱反射光柵位移傳感器2只，弱反射光柵傾角傳感器1只，弱光柵監(jiān)測解調(diào)儀1套，布設裂縫位移智能監(jiān)測儀3套。

弱反射光柵傳感光纜在陡崖面的布設步驟為：采用膨脹螺絲和固定夾具將傳感光纜的受力節(jié)點固定在巖體上，拉直傳感光纜，確保受力節(jié)點之間的弱反射光柵傳感單元受到一定的預應力后，將預拉狀態(tài)下的傳感光纜另一受力節(jié)點通過膨脹螺絲和固定夾具固定在巖體上，依次沿著設計的路線將整根傳感光纜布設在監(jiān)測巖體上，并使光纜尾纖回到監(jiān)測箱內(nèi)。

弱反射光柵傾角傳感器和位移傳感器均采用膨脹螺絲固定在巖體上，并確保弱反射光柵位移傳感器的拉繩拉出一段初始位移，再采用光纜將傾角傳感器和位移傳感器串接后接入監(jiān)測箱內(nèi)。

將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板、弱光柵監(jiān)測解調(diào)儀、蓄電池、太陽能控制器、4G模塊布設于監(jiān)測箱內(nèi)；將弱反射光柵傳感光纜連接至監(jiān)測解調(diào)儀的CH1通道，將弱反射光柵傳感器的光纜連接至監(jiān)測解調(diào)儀的CH2通道，設置好物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板和監(jiān)測解調(diào)儀的相關(guān)參數(shù)后進入自動工作模式，實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)每天的定時監(jiān)測和降雨期間的自動監(jiān)測。

4.3" 監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析

弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)從2022年11月1日布設后穩(wěn)定運行，以11月1日的數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)，至2023年11月1日一年時間的監(jiān)測數(shù)據(jù)。遍歷傳感光纜上的弱反射光柵的波長變化，按2 m間距計算，換算成位移變化繪制曲線如圖13所示。

從圖13可以看出，41#和47#弱反射光柵發(fā)生了非常明顯的拉伸變形，將41#和47#弱反射光柵的變形按時間繪制曲線如圖14所示。

從圖14可以得出，41#和47#弱反射光柵從2023年3月開始發(fā)生緩慢位移變化，41#弱反射光柵在2023年4月有4 mm的位移突變。

弱反射光柵位移傳感器和傾角傳感器的監(jiān)測曲線如圖15、圖16所示。

從圖15、圖16可以得出，其中一個位移傳感器產(chǎn)生了2.5 mm位移變化，傾角傳感器產(chǎn)生了2.5°的傾角變化。

相應地，距離41#和47#弱反射光柵最近的裂縫位移智能監(jiān)測儀同樣在2023年3月監(jiān)測到位移變化，其監(jiān)測曲線如圖17所示。

5" 結(jié)" 論

本文基于STM32微控制器、LORA模塊、4G模塊設計了一款物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板，并以此為基礎研制了雨量智能監(jiān)測儀、裂縫位移智能監(jiān)測儀，各儀器之間可以通過LORA模塊互聯(lián)互通和遠程喚醒。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集控制板、弱反射光柵陣列傳感技術(shù)，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的弱反射光柵陣列地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對地質(zhì)災害體的定時監(jiān)測和由雨量監(jiān)測儀喚醒后的自動監(jiān)測；將雨量智能監(jiān)測儀、裂縫位移智能監(jiān)測儀和弱反射光柵地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)應用于桐梓縣大河鎮(zhèn)新場火車站新場滑坡、崩塌監(jiān)測實驗中，實現(xiàn)了對地質(zhì)災害體區(qū)域上的分布式監(jiān)測和關(guān)鍵位置的重點監(jiān)測。

注：本文通訊作者為呂中虎。

參考文獻

[1] 孫瑜，韋瑋，王寶亮，等.降雨作用下滑坡災害監(jiān)測預警研究：以遂寧市船山區(qū)為例[J].災害學，2022，37（4）：64?68.

[2] 盧毅，施斌，席均，等.基于BOTDR的地裂縫分布式光纖監(jiān)測技術(shù)研究[J].工程地質(zhì)學報，2014，22（1）：8?13.

[3] 湯樹成，張杰，張恒，等.光纖光柵傳感技術(shù)在煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[J].工礦自動化，2014，40（7）：41?44.

[4] 吳靜紅，葉少敏，張繼清，等.基于光纖光柵監(jiān)測技術(shù)的京雄高鐵大斷面隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測[J].激光與光電子學進展，2020，57（21）：113?121.

[5] 丁瑩瑩，何澤新，李世念，等.光纖傳感監(jiān)測技術(shù)在工程地質(zhì)領(lǐng)域中的應用研究進展[J].礦產(chǎn)勘查，2019，10（8）：2078?2085.

[6] 包琨超.全同弱反射光纖光柵傳感網(wǎng)絡解調(diào)技術(shù)與系統(tǒng)研究[D].武漢：武漢理工大學，2016.

[7] 王晨輝，郭偉，楊凱，等.基于LoRa技術(shù)的滑坡監(jiān)測系統(tǒng)設計與研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2022，45（12）：1?6.

[8] 韓團軍，尹繼武，趙增群，等.基于LoRa技術(shù)的礦井數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的設計與研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2019，42（20）：160?163.

[9] 張敏，周治平.基于LoRa的遠程監(jiān)測系統(tǒng)設計[J].傳感器與微系統(tǒng)，2019，38（7）：95?98.

[10] 趙全，徐光，郝龍，等.基于LoRa的無線多參數(shù)環(huán)境監(jiān)測節(jié)點設計[J].電子測量技術(shù)，2019，42（5）：119?122.

[11] 劉昱州.一種基于WiFi通信的音頻功率放大器研究與設計[D].成都：電子科技大學，2020.

[12] 羅志會，華鵬，徐冰，等.基于超弱光纖光柵陣列的地表位移監(jiān)測方法[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2022，18（z1）：18?24.

[13] 張曉飛，呂中虎，楊秀元，等.弱反射光柵滑坡監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應用[J].電子測量技術(shù)，2022，45（6）：119?123.

基金項目：云南省科技計劃項目：烏蒙山區(qū)重大地質(zhì)災害易災機理和風險防控研究（202403AA080001）；地質(zhì)調(diào)查項目（DD20230442，DD20221813）

作者簡介：張曉飛（1981—），男，河北保定人，碩士研究生，高級工程師，主要從事地質(zhì)儀器和地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)。

呂中虎（1985—），男，湖北漢川人，碩士研究生，高級工程師，研究方向為地質(zhì)儀器研發(fā)與應用。

孟慶佳（1984—），女，河北石家莊人，碩士研究生，高級工程師，研究方向為地質(zhì)災害自動化監(jiān)測技術(shù)。

王晨輝（1986—），男，河北石家莊人，碩士研究生，正高級工程師，研究方向為地質(zhì)災害自動化監(jiān)測技術(shù)。