GPS和GPRS技术在滑坡监测中的应用

　　我国是一个地质灾害多发国家，近年来，工矿产业逐渐由城镇转向山区，山体结构遭到不同程度的损害，山体滑坡和泥石流等地质灾害频发，严重威胁着人们的生命和财产安全，并造成了重大的经济损失。

　　目前，滑坡监测技术主要有宏观地质观测法、简易测量法、大地精密测量法、全球定位系统(Clobal Positioning System，GPS)法、仪器仪表监测法和综合自动遥测法等。在上述技术中，采用最多的就是GPS技术，GPS技术己经广泛应用在精密工程测量和滑坡监测中。传统滑坡监测主要是应用传统的人工巡回测试、记录和处理。数据汇总后滑坡可能已经发生破坏，因此不可能及时准确地对滑坡状况进行预测。其最大弊病是难以及时甚至无法捕捉到滑坡临近失稳前的宝贵信息。此外，传统监测方法多采用有线方式连接，但滑坡监视的区域一般是灾害发生点，其地形险要、环境恶劣，给现场布线工作带来很大的难度并有一定的危险性。

　　针对这些问题，本文提出了以ARM9嵌入式处理器为核心，以数据采集技术、GPS全球定位技术、GPRS通信网络技术为一体的实时嵌入式滑坡监控系统，具有无人值守、24小时连续工作、低成本等优势，并且有效地减小了山体滑坡和泥石流等地质灾害所带来的严重危害，提高了预防能力。

　　1 滑坡监测系统原理

　　嵌入式滑坡监测系统主要由ARM9芯片S3C2440、M87GPS数据采集处理终端和GPRS数据传送终端组成，其系统结构框图如图1所示。本系统将GPS接收到的卫星信号传送至MCU，数据经MCU处理后由GPRS模块通过GPRS网络传送到特定IP地址的网络中，最后远程监测PC机通过访问Int-ernet接收数据。

　　1.1 嵌入式处理器S3C2440

　　S3C2440是一款基于ARM920T内核的32位R1SC嵌入式微处理器，主要应用在手持设备以及高性价比和低功耗产品中。S3C2440处理器主频400 MHz，最高可达533 MHz，拥有16 kB地址高速缓存，采用16位/32位RISC结构和ARM精简指令集，并能够支持WinCE、Linux等操作系统。

　　1.2 GPS模块

　　本系统选用HOLUX M87 GPS接收芯片，采用低耗电量MTK GPS所设计的超小型卫星接收模块，可实现GPS进行导航和定位的目的。M87对于导航应用提供高达-159 dBm的绝佳灵敏度与快速的第一次定位时间，可搜寻多达32个卫星频道，具有快速位置修正、在恶劣环境下持续工作的优点。由GPS模块输出的CMOS电平可以直接驱动S3C2440芯片，因此在系统集成时可直接将GPS模块的串口与S3C2440的串口相连，而不需要电平转换。

　　1.3 GPRS通讯模块

　　SIM300是SIMCOM公司推出的GSM/GPRS双频模块，支持TCP/IP协议、三频/四频/gs M/GPRS，支持PDU模式和文本模式的短消息传送，支持数据和传真信息的高速传输，使用时更加方便灵活。SIM300模块主要由基带处理器、供电模块、FLASH模块、ZIF连接器天线接口和GSM射频模块5个部分组成。