复杂环境下地震监测的无线传感器网络系统设计.pdf

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1、计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign2010，31(15)3371·网络与通信技术·复杂环境下地震监测的无线传感器网络系统设计赵作鹏一-，王潜平，于景邮，江海峰，许新征，李向群(1．北京大学遥感与地理信息系统研究所，北京100871；2．中国矿业大学计算机科学与技术学院，江苏徐州221ll6)摘要：针对复杂环境下难以有效进行地震监测的问题，设计了具有分簇拓扑结构和簇内单跳等特征的无线传感器网络系统以实现通过无线方式获取地震监测信息。分析了该监测系统的结构，介绍了所设计的地震监测节点硬件组成和完成

2、相关功能的软件系统，简化的震动实验结果表明了设计的可行性。总结了时间延迟方面的实验结果，并提出了待解决的关键技术问题及下一步的研究工作。关键词：无线传感器网络；地震监测；节点设计；时间延迟；复杂环境中图法分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000—7024(2OLO)15—3371—03DesignofwirelesssensornetworkusedtoearthquakemonitoringinharshenvironmentZHAOZuo—peng，WANGQian-ping~，YUJing—cun。，JIANGHa

3、i—feng，XUXin—zheng2，LIXiang—qun(1．InstituteofRemoteSensingandGeographicInformationSystem，PekingUniversity,Beijing100871，China；2．SchoolofComputerScienceandTechnology,ChinaUniversityofMingandTechnology,Xuzhou221l16，China)Abstract：Inviewoftheissuethatearthquakemonitoring

4、inharshenvironmentcannotbecarriedoutefectively,thewirelesssensornetworkwiththecharacteristicofthecluster-basedtopologicalstructureandsinglehopwithinclusterandothersisdesignedinordertogaintheinformationofearthquakemonitoringbywirelessway．Theframeworkofmonitoringsystemi

5、sanalyzsed，andthehardwarestructureofthenodeofearthquakemonitoringandsoftwaredesignofrelevantfunctionsofthedevisedsystemareintroduced，andthesimplifiedexperimentprovedthepracticabilityofthedesign，thelaboratoryresultabouttimedelayissummarizedandkeytechnologyandfuturework

6、areproposed．Keywords：wirelesssensornetwork；earthquakemonitoring；nodedesign；timedelay；harshenvironment研究和实验。O引言本文通过研究和分析复杂环境下地震监测的特点，设计地震监测是指通过获取地震发生时的震动信号，以有线具有分簇拓扑结构和簇内单跳等特征的用于地震监测的无线或无线方式将获取的监测信息传送到监控中心。有线网络是传感器网络，进而进行实验验证，并进一步探讨其它的关键技重要的信息传输方式，但有线网络无法有效地对一些人力难术问题及解

7、决方案，以此推进使用无线传感器网路这一新的以到达的恶劣环境地区进行地震监测，而且在应急情况下有方法实现复杂环境下的地震监测。线网络往往被破坏，无法传送余震的监测信息。无线传感器1地震监测的无线传感器网络系统原型结构网络相对于传统的有线和其它无线网络，具有“自组织、自愈合”的特点，因而能够适应复杂多变的环境，去监测各种有线地震监测的无线传感器网络系统原型结构图如图1所示，网络无法有效监测的地区，实现灾难预警与救助“。主要包括复杂环境下的地震监测网络、远程传输网络、远程监无线传感器网络是最近几年兴起的技术，在地震监测方控中心3部分，其

8、中关键部分是地震监测的无线传感器网络。面的应用研究也刚刚开始。文献[5．6]分别从多节点的协同工拓扑结构决定了路由方式，在无线传感器网络的拓扑结作、时间延迟等方面进行了研究，并在理想环境下进行了初步构方面，由于各个地震监测节点的地理位置相对固定，为