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《郑州大学》 2010年
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基于WSN和Verhulst位移模型的山体滑坡监测系统研究

陈华方  
【摘要】: 被称作未来高科技的三大产业之一的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks:WSN)正以广阔的应用前景应用在社会生活的各个方面。 本文根据目前地质学上关于山体滑坡的研究现状和无线传感器网络技术应用现状,设计了一种针对山体滑坡的无线传感器网络监测系统。该系统结合了高科技技术中的无线传感器网络技术,GPRS远程通信技术和GPS定位技术,完成了从硬件到软件的整体设计。 本文将山体滑坡研究学中基于Verhulst的位移预报模型嵌入到监控系统,使监控系统不仅能实时监测目标对象的位移情况,还能根据该预测模型作出预估运算以提高监测报警精度。提出了在网络的协调器部分增加报警装置的设计方案,便于附近的居民能够在第一时间做好防范准备,即使远程监控中心或相关机构没有及时作出预报通知,也能将山体滑坡带来的经济损失和人员伤亡等降到最小。 硬件部分,主要研究了终端节点、协调器节点和路由节点的结构模型以及主要电路,并对电路原理作一概述。终端节点模块采用了CC2430和传感器模块HB100,原因是CC2430内嵌了8051单片机,这样简化了电路结构。协调器模块由于需要高的处理速度,因此,采用了ARM处理器和CC2480射频芯片,以及GPRS远程通信模块和GPS定位模块。基于实用性考虑,协调器外设增加了LCD显示模块和报警装置,以提高监测系统的实用性。 软件设计方面讨论了终端节点、协调器节点以及路由节点的工作流程,以Code Blocks软件为开发工具,对其主要工作进行了研究,研究了协调器节点以及路由器节点的工作流程,讨论了将源代码公开的μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植至ARM处理器的主要工作任务,研究了GPRS和GPS模块的工作流程。同时,研究了远程监控中心的监控程序结构。 本文提出的基于无线传感器网络的山体滑坡监测系统,主要从实用性出发,同时兼顾了开发成本和功耗问题,在山体滑坡监测方法中是一种合理的监控方案。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P642.22

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【参考文献】
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