李 波,赖于树,黄 倩,文建祥

摘 要:介绍一种采用无线传感器网络作为主要技术手段的滑坡监测系统设计。首先介绍监测系统的构成和工作原理,然后对适用于滑坡监测的无线传感器网络进行分析设计,最后通过介绍一个实例,对节点硬件电路和软件设计做了说明。通过应用实例中采集的数据进行理论及误差分析,得出该系统节省能耗、适应性广、实用性强等特点,可以更好地解决滑坡监测中的不确定性问题,能够更有效地实现三峡库区等恶劣地质环境条件下的滑坡监测与防治。

关键词:无线传感器网络;滑坡监测;实时监测;ZigBee协议;节点设计

中图分类号:TP273文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2009)12-169-04

Design of Landslide Monitoring System Based on Wireless Sensor Network

LI Bo,LAI Yushu,HUANG Qian,WEN Jianxiang

(Chongqing Three Gorges University,Chongqing,404000,China)

Abstract:A monitoring system mainly using the wireless sensor network is introduced for the landslide monitoring.Firstly,the structure and working principle of the monitoring system are introduced.Then,the wireless sensor network which applies to landslide monitoring is elaborated.Finally,an illustrative example war presented for demonstration purposes,and in which the hardware and software design of the network node is introduced.The analyzed data given in an experiment validated the monitoring system,which can better solve some unsure questions in landslide monitoring,such as save energy consumption,wide adaptability,practical.So it can better carry out the monitoring and control in the Yangtze River Three Gorges reservoir area′s,and other adverse geological conditions geologic hazard.

Keywords:wireless sensor network;landslide monitoring;real-time monitoring;ZigBee protocol;node design

0 引 言

随着三峡库区储水,诱发沿江两岸发生重大滑坡灾害的概率增加,有关三峡库区滑坡灾害问题已经引起有关部门和社会的广泛关注。针对危岩、塌方、滑坡、地面沉降、地裂缝、泥石流,甚至地震等地质灾害问题,传统的方法是人工监测,通过携带监测仪器现场测试的方式对异动信号进行收集,获取地质灾害发生前的相关信息。但是,由于地质灾害发生的偶然性,以及三峡库区部分地区恶劣的地形环境等因素,传统的人工监测方式无法有效把灾害防患于未然。因此,建立实时的自动化监测预警系统是必然的发展趋势。

目前在巫山县多个滑坡地带的实时监测系统中[1,2],普遍采用基于钻孔倾斜仪深部位移监测、GPS表变形监测。传感器和仪器设备检测的信号,目前都采用线缆或者GPRS通信的方式汇集到中心计算机上,采用线缆的方式有明显的弊端,除了在危险地带不易布线,施工接续困难外,还易被人为破坏,容易受到自然灾害的破坏性影响。……