基于无线传感网的水下地形监测系统设计

《基于无线传感网的水下地形监测系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、;Waterdepthsurveying长，测量点数有限,需要耗费大量的人力物力,而且无法做到实吋测景［11121。无线传感器网络以其低功耗、低成木、分布式和&组织的特点带来了信息感知的一场变革，传感器节点通过A组织的方式构成无线传感器网络，能够实时监测、感知和釆集网络分布区域内监视对象的各种信息井加以处理，完成对环境的数据采集和监测任务［3］。本文基于无线传感器网络技术设计的水K地形监测方法，解决了传统人工测量方法带来的一系列问题，可广泛用于水库、河道水下泥沙界面的长期实吋监测，相比现有的监测方法，具奋监测数据无间断、效率高、成木低等特点。1.方法描述1.1主要思想基于无线传

2、感网的水下地形监测系统设计摘要：水庳、航道等水域的水下地形测蛍对安全生产罕关®耍，针对传统方法采川人工测船周期长、成本岛的缺点，本文设计了基于无线传感器网络的水下地形监测方法。该方法利川A行设计的无线水深测M节点,首先采用二维定位算法计算节点平面叱标，并利用超声波测距传感器获得垂直深度叱标，然后利用所有节点的三维坐标进行曲面拟合，重建水下地形。试验和仿真结果农明：该方法有效nf行，具有一定的实用价值。关键词：无线传感器网络；水K地形；水深监测中图分类号：文献标识码：文章编号：DesignofUnderwaterTerrainSurveyingSystembasedonWirel

3、essSensorNetworksAbstract:Underwaterterrainsurveyingisparticularlyimportantinthesafetyproductionofreservoirsandchannels.Inviewofhighcostandlongcycleofthetraditionalartificialsurveyingmethod，thispaperdevelopsamethodtosurveyingunderwaterterrainbasedonwirelesssensornetworks,wedesignanodeusedfor

4、surveyingdepthofwater,firstweusetwo-dimensionallocalizationalgorithmtocalculatethenodes’planecoordinatesanduseultrasonicsensorstoobtaintheverticaldepthcoordinates,thentakeadvantageofallthenodes’thethree-dimensionalcoordinatestofitthesurfaceandrebuildtheunderwaterterrain.Theresultsoftestandth

5、esimulationshowthatthemethodiseffectiveandfeasible,hasacertainpracticalvalue.Keywords:Wirelesssensornetworks;Underwaterte0.引言大型水库和航道等水域在建成投产后，险滩险段的水下地形监测对安全生产至关秉要。山于进水屮含有泥沙，在波浪和水流的作用下会沉淀到水底而形成泥沙界而，如果这些泥沙界而长期不加清理，就会逐渐上升，形成险滩险段，对水利、防洪或者工业生产造成不利的影响。目前水库和航道等一般需耍采用人丄测船定期定点测以便获取水下泥沙层的分布情况，根裾测M怙况决定

6、是否应该进行清理。这种方法测:W:周期收稿曰期：基金项目：浙江省重点科技创新闭队培育项目(2011R09046-02),浙江水利水电学院基金堂点课题(xkyzd201205)作者简介:商申勇(1981-),男，安徽庐江人，讲师，主要从事无线传感器网络及/、v:川研究.基于无线传感器网络的水卜*地形监测方法的具体思想如下：首先部署在水而上的传感器节点通过二维〒面定位兑法计算〒面二维叱标,随后，节点借助超声波测距传感器等辅助没备获取&身所在水域的水深作为垂直方向的坐标，：对所行节点的三维坐标进行曲而拟合，从而绘制水下地形完成对水底地貌的三维重建。1.2具体流程描述基于无线传感器M络

7、的水下地形监测方法可分为以下5个少骤：(1)部署节点无线水深测:节点均匀地部署在需要监测的目标水而,该节点为自行设汁制造的传感器节点,能以浮标的方式固定在水而上，具体设计如2.2小节所述。由于水而的部署环境较好，可将节点闽均匀分布，使每个节点间的&离相近，记录节点间的平均距离，这样能够尽量减少节点平而二维定位产生的误差。在这些节点中包含少呈己知坐标的锚节点，其坐标通过GPS测:ft或者人工测量。(2)节点平面少标的计算无线传感器网络屮计算节点平而坐标的二维定位算法己得到广泛的研究和极川，这里