基于WSN的滑坡灾害监测系统设计.pdf

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1、基于WSN的滑坡灾害监测系统设计研究李金夫信息工程学院电子与通信工程庹先国教授成毅副教授201662ClassifiedIndex:TN014U.D.C:621.39SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisTheDesignofLandslideMonitoringSystemBasedonWirelessSensorNetworkGrade:2013Candidate:LiJinfuAcademicDegreeAppliedfor:ProfessionalMasterSpecialit

2、y:ElectronicandCommunicationEngineeringSupervisor:TuoXianguoProfessorJune.2,2016独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧王作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名日期＇占：户杏令衣＾Ｖ关于论文使用和授权的说明

3、本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定：，即学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可公布该论文的全部レ、。或部分内容，可ッ采用影印缩印或其他复制手段保存论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）’日期＇．三签名务每呆窜师签名么键：Ｉｆｆｋ戶西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要我国地质灾害复杂多样，灾害频繁，是世界上地质灾害最严重的国家之一。滑坡灾害作为最严重的地质灾害类型，对山区居民的生命和财产安全构成了严重的威胁，破坏交通公共设施造成重大的经济损失和环境破坏。而现有的滑坡监测设备因性能差、成本高、

4、实时性低以及技术落后等因素严重影响监测效果。近年来，无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）以其低功耗、低成本、组网灵活等特点在医疗、军事战场、环境监测、智能家居等方面得到了广泛应用。因此，针对现有滑坡灾害监测系统的不足和实际监测需求，设计和开发一套基于WSN的滑坡灾害监测系统，实现环境异常信息的实时采集、可靠传输、分布式自组网以及数据远程传输具有重要的社会意义和经济意义。本文以传感器数据采集为基础，ZigBee和GSM无线通信技术为依托，嵌入式ARM作为主控制，开发了一套基于WSN的滑坡灾害监测系统，为保障灾区人民生命财产安全以及灾后

5、恢复重建工作的顺利开展提供基础数据。主要研究工作如下：第一，研究了震后灾区滑坡体监测预警技术手段的研究现状，分析了无线传感器网络技术的发展现状及在滑坡灾害监测的应用现状，结合现场的实际情况，提出了基于降雨量、倾斜度、地表位移三个诱发滑坡的关键参数进行实时监测。第二，研究了滑坡监测系统的实现方式，设计了系统的总体方案和工作流程。系统将采用SRY-1雨量计、SCA100T传感器、米朗拉绳式位移传感器分别采集降雨量、倾斜度、地表位移数据；同时，基于TI公司的CC2530芯片和Z-STACK协议栈实现ZigBee节点通信，采用SIMCom公司提供的GSM模块进行数据远距离

6、传输。第三，设计了无线传感器节点的采集电路、通信电路、电源电路，并通西南科技大学硕士研究生学位论文第II页过ZigBee和GSM方式组网传输数据，完成了系统的各部分软、硬件设计，实现了传感器节点数据的自动采集和存储。第四，研究了无线传感器网络的现场布置方法，并在该区域建立了滑坡地质灾害监测示范点。本文主要研究系统前端的数据实时采集和中间的数据远距离传输，通过示范点的长时间监测，系统能够有效地完成组网、监测、传输的功能。采用无线传感器网络，提高了安全监测水平，丰富了灾害监测手段，实现了24小时自动监测，为滑坡区域的人民生产、生活提供了技术保障。关键词：WSN滑坡监测

7、ZigBeeGSM数据传输西南科技大学硕士研究生学位论文第III页AbstractChinaisoneofthecountryintheworldsufferingfromseriousgeologicaldisasters,wheregeographictypesarecomplicatedandvarious.Asthemostseriousgeologicaldisastertype,landslidedisasterswouldposeathreattothemountainpeople’slivesandproperty,andunderminethep

8、ublic