基于wsn城市防洪水文信息采集节点的研究

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1、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以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，也不包含为获得直昌太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名(手写x宁寿素氢法签字日期：a。f；年f乙月37日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解直昌盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权直昌太堂可以将学位论文

2、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名(手写)搿t毙导师签名(手写)：弓丧争刁持签字日期：a。哆年，1月3f日签字日期：劲f多年c≥月乡1日摘要城市水文信息监测系统是市政基础设施的重要组成部分。随着近年来城市内涝灾害频频发生，水文信息采集方法和技术落后的问题日益凸显。传统的人工采集数据的方法已难以适应城市的高速化发展，现场仪表数据的准确性、可靠性往往难以保

3、证；在信息传输方面，人工或电话等传输方式的准确性和时效性较差，已不能满足现代城市防洪的需求。为了解决水文信息采集不够准确智能、数据传输不够有效的问题，本文提出了一种基于无线传感网的城市防洪前端水文信息采集系统设计方案。该方案由无线传感网络将分步在前端的一定范围内的各种传感器连接在一起，组成了一张拥有自组织和自愈性特点的无线网络，通过这张网络不仅能够维持各种传感器的采集信息的传输，还能获取他们的运行状态、供电情况以及网络拓扑结构等信息。该信息采集系统包含主控节点和采集节点两部分。采集节点和主控节点通过Z远bee无线传输技术组成网络。采集节点将水文信息数据透过Zi曲ee无线传输

4、模块发送至主控节点。每个无线传感网络都有一个主控节点，它通过GPRS链路与监控中心的数据采集通信服务器相连接，并建立数据和命令传输通道。该系统主要采集的参数有水位、雨量、空气温湿度等水文信息以及设备电池电量等无线传感器网络信息。数据连接部分采用的是GPRS无线数据终端(DTU)，它将采集到的数据与数据中心管理系统进行实时的交互与更新，可以保证数据在网络环境不稳定的情况下可靠稳定的进行数据传输。本文对系统内部通信协议规范进行了制定，对系统相关功能模块硬件电路进行了设计与改进，最后对各节点工作流程进行编程并对结果进行相应的测试。测试结果表明，该水文信息采集系统不仅在功能上实现了

5、数据地自动采集和实时传输，免去了人工读取数据和铺设线路的困难；而且贯穿系统硬件和软件的设计之中的低功耗技术能有效降低系统功耗，延长节点使用时间。在本文最后提出了系统的优化方向。关键字：采集端；传感器；GPRS链路；无线数据终端；z远bee无线传输IIAbs打actAbstractThehydrologicalill如rmationmonitorillgsystemisoneofthemostil玎portantpartsiIlmunicipali11丘astmctures．SillceurbanwaterloggiIlgdisastersoccllrTed丘equently

6、’theissueofhydrologiCalinf．omationcollectionmethodsandtechologyarebecomiIlgmoreaIldmoreserious．TraditioIlalmanualc011ectionofdatascaIl’tke印upwiththeneed向rhigh-speeddeVelopmentofthecityanymore．Theaccuracymldreliabil“yoffieldinstnlI】1entdatacan’tbeguaranteedinte肌sofdatacoUection．OthenⅣise，an

7、i&ialortel印honehasbeen￡lraway丘-0msatis6，iIlgt11eneedsofmodemu1．banfloodcontrolbecauseofitsshortage向raCcuracMrelia_bilityandtirnelinessin(1atatransmission．Anewdesignwhichisabout劬nt—enddataacquisitionbasedonwhlesssensor11etworkiIlurbanfloodControlh懿beenC0meupwit