滑坡监测的无线传感器网络定位系统设计

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1、JournalofComputerApplicationsISSN1001—90812012．07．01计算机应用，2012，32(7)：1831—1835CODENJYIIDUhttp：／／www．joca．cn文章编号：1001—9081(2012)07—1831—05doi：l0．3724／SP．J．1087．2012．O1831滑坡监测的无线传感器网络定位系统设计王波，李文田，梅倩(重庆大学计算机学院，重庆400044)(％通信作者电子邮箱wangbo@cqu．edu．cn)摘要：为解决目前滑坡监测系统普遍存在的工程

2、造价高、自动化程度低、施工不便等问题，研究设计了一种无线远程滑坡监测系统。该系统使用ZigBee无线电定位技术取代各种滑坡传感器来获取滑坡地表位移信息，通过通用无线分组服务(GPRS)进行数据远程传输，可实现滑坡状况的远程自动监测。在改进现有接收信号场强指示(RSSI)定位算法基础上，进行了系统架构和软硬件的研究设计，并利用OPNET及Matlab对系统方案进行了模拟实验，在10mx15m测试区域内，该系统平均定位误差为1．39m，误差波动小于0．5m。研究与实验结果表明：所研发的系统在监测现场无需任何一次检测仪表，显著降低

3、了滑坡监测系统成本，具有工程造价低、施工难度小和自动化程度高的特点。关键词：滑坡监测；ZigBee；无线传感器网络；物联网；接收信号场强指示；定位算法中图分类号：TP274．5；TP277；TP873；TN919．72文献标志码：ALocationsystemdesignbasedOilwirelesssensornetworkforlandslidemonitoringWANGB0．LIWen．tian．MEIQian(CollegeofComputerScience，ChongqingUniversity，Chongqi

4、ng400044，China)Abstract：Tosolvesuchproblemsashighcost，lowautomationandnot-easyinstallationoftheexistinglandslidemonitoringsystem，awirelessremotelandslidemonitoringsystemwasdesigned．Inthissystem，landslideinformationwasobtainedbyZigBeelocationtechnologyratherthanland

5、slidesensorsandmonitoringdatawastransmittedbyGeneralPacketRadioService(GPRS)tothedatacenter．Therefore，thelandslidecouldbemonitoredremotelyandautomatically．Thedesignplanofthesystemstructure，softwareandhardwarebasedontheimprovedReceivedSignalStrengthIndicator(RSSI)lo

6、cationalgorithmwereintroduced．Asimulationexperimentwasdonewitharesultof1．39merrorand0．5merorfluctuationbyOPENTandMatlabinlOmx15mtestingarea．Theresearchandexperimentalresultsshowthatthissystemcanreducethecostoflandslidemonitoringsystemsignificantlywithoutanysensors，

7、andithasthepropertiesoflowcost，simpleimplementationprocedureandhighautomationleve1．Keywords：landslidemonitoring；ZigBee；WirelessSensorNetwork(WSN)；InternetofThings(IoT)；ReceivedSignalStrengthIndicator(RSSI)；locationalgorithm因此本文旨在利用ZigBee技术实现无线传感器网络定0引言位，代替各种地灾传感器获取

8、地表位移信息，从而构建一套远山体滑坡监测就是通过各种技术方法来预测滑坡的趋程无线监测，经济可行，无需任何一次检测仪表的滑坡监测系势，是预防滑坡的主要手段。通过滑坡监测，可以了解和掌握统。滑坡体的演变过程，及时捕捉滑坡灾害的特征信息，为预防滑1WSN定位系统关键技术坡提供科学依据。目前，用于