面向大坝安全监测的无线传感器网络设计

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要大坝安全监测具有重要的意义，目前采用的大坝自动化监测系统主要是有线监测方式，这种方式存在·些不可避免的缺陷，如：网络搭建工作量大、投资大、调整、维护不方便等。近年来，随着无线传感技术的日益成熟和在基础设施监测、军事领域、紧急服务、环境科学和医疗健康等方面的应用，使无线传感器网络应用于大坝安全监测系统成为可能，并得到一定程度的发展。ZigBee是近年来发展起来的一种短距离无线通信技术，与其它短距离无线技术相比ZigBee具有低功耗、低数据速率、低成本等特点，这些特点恰好可以满足大坝安全监测对无线传感器网络的

2、要求。所以，将ZigBee技术应用与大坝安全监测是一种不错的解决方案。本文从工程实际角度出发，设计了大坝安全监测系统，主要包括以下几个方面：第一，根据大坝安全监测的基本功能要求，设计了大坝安全监测系统结构。该系统主要由大坝传感器、ZigBee节点、供电系统、无线传输系统和管理中心等部分组成；第二，在CC2430无线模块的基础上设计了协调者节点、路由器节点和终端节点的硬件电路。其中，协调者节点硬件设计包括基于串口通信的接口电路、LCD接口电路、按键电路、电源电路等。路由器和终端节点电路设计包括传感器信号调理电路、传感器接口电路、电源电

3、路等；第三，进行了无线传感器网络的软件设计，包括数据无线发送、无线接收、传感器信号采集、协调者节点和PC机的串口通信等；第四，设计了数据管理软件，来完成数据的处理、存储、查询、曲线绘制和无线网络拓扑结构的绘制等功能。最后，将硬件和软件结合对各个系统模块进行实验调试。试验证明无线网络工作可靠、节点采集数据准确，能满足课题进一步研究的需求。关键词：zigBee；无线传感器网络；大坝安全监测；传感器节点面向大坝安全监测的无线传感器网络设计DesignofWirelessSensorNetworkforDamSaf．etyMonitorin

4、gAbstractDamsaf．e锣momtoringisof伊eatsigllificance．Currently，alJtomaticmollitoringsystemford锄maimyuSeswiredmollitoringmetllod，whichhassomeunaVoidabledefIects，suchaStllehea、，)，wofI(10ad，largeinvesnIlem，inconvenienceofexpaIlsionandmaintenancewhilebuildingt11enet、vork．Inrec

5、entyears，谢mmemat嘶tyoftllewirelessseIlSortechn0109y，a11ditS印plicationininn．as劬cturemonitoring，militaⅨ锄ergencyseⅣicesa11dmedicalhealmfield，tomake谢relesssensornet、Ⅳ0rkusedindamsafIe够mollitoringsystembecomepossible，aIldobt咖acertaindegreeofdevelopment．ZigBeehaSbeendeVeloped

6、illrecentye嬲aSashOn—range埘relesscolIullullicationteclⅡ10lo鼢comp耐ng、析tllotllershortdistancewirelesscommullicationtechnologies．AdvantagesofZigBeeareaSfollo、vs：Lo、聃power，lowdatarate，lo、v．cost．Thesef．e栅esjustmeettherequirementsofd锄saf．et)，monitoring．So，usingZigBeeteclulolo

7、gyind撇saf．etymonitoringsystemisagoodsolution．Fromallengine嘶ngpointofViewoftlleactual，thisp印erpresentst11edesignoft11edamsafetymoIlitoringsystemmainlyincludingtllefollowingaSpectS：Firsny，t11ed锄safetymoIlitoringsystem蛐n】ctureisdesignedaccordingtomebasic劬clionsofd锄safetym

8、ollitoringreqmremems．TmssystemmailllyconsiStsofdamsensors，ZigBeeIlodes，powersupplysystem，wirelesstrallsmissionsystem，