设计开发
基于无线传感器网络的边坡安全监测系统设计
李妍
(武汉理工大学湖北武汉430070)
摘要：在沉期,降雨引发的边坡滑破的突发性地质灾害愈加频繁,为尽可能的避免或减少滑坡给人们生命财产造成重大损失,寻求能够对降雨型滑坡现场监测和安全预警的技术方法,成为目前追切需要解决的问题。这里在已有滑监测系统的基础上,利用无线传感器网络和限平衡分析方法,设计出了一种以数据采集、处理、存储、传输、分析、预警为一体的监测系统。
关键调：无线传感器网络监测安全预警
中图分类号：TP391 1引言
文献标识码:A
据国土资源部公布，2015年我国共发生地质灾害8224起，涉及 28个省(区，市),死亡及伤亡人数较多，直接经济损失修重。在这些地质灾害中，以滑坡和泥石流灾害发生的最多。我国十分重视对滑坡灾害的预警防护技术和方法的研究，投人了大量的人力物力。在2015 年，全国共成功预报地灾452起，避免人员伤亡20465人，避免直接经济损失5.0亿元"。由此可见，对于滑坡的监测和预警不仅是必要的，且是完全可行的，采用科学合理的监测和预警方法，可防患于未然，尽可能避免或减少滑坡造成的重大损失。本文介绍了基于无线传感器网络的边坡安全监测系统设计，可对潜在滑坡实现多区域、无线、远程，实时监测。
2边坡安全监测系统简介
边坡安全监测系统由数据采集终端、数据传输网络和远程信息监控中心三大部分组成。如图1所示。
降雨是边坡失稳主要诱因，同时导致孔隙水压力变化，因而这两个指标都是评价边坡稳定性的重要参数，数据采集终端包含雨量和渗压计传感器。数据传输网络由终端节点和协调器节点构成。协调器节点在网络中负责发起建立网络、管理和无线传输功能，这里采用星型拓扑结构。终端节点接收采集到的数据发送给协调器节点，协调器节点通过GPRS网络发送给与Internet相连的远程信息监
文章编号：1007-9416(2016)07-0174-02
测中心。远程监测中心由无限边坡稳定计算模型、数据库和显示界面组成，实现对降雨阔值、稳定系数的计算和对现场监测结果显示、
存储和报警显示。 3系统硬件组成
系统硬件主要包括传感器节点和汇聚节点两部分。 3.1传感器节点硬件组成
传感器节点以微控制器MSP430F2618为核心，控制传感器实时数据采集，通过ZigBee模块与汇聚节点
进行无线通信。节点结构如图2所示。
传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块、电源模块、存储模块、显示屏和一些接口电路组成。节点一般使用电池供电，但传感器进行数据采集时需耗能，电池供电无法满足需要，故选择太阳能供电，MSP430处理器通过串口读取传感器采集的数据，通过UART接口发送给ZigBee模块，实现数据无线传输。按键复位和 JTAG接口用于单片机程序调试，EEPROM对数据进行存储。
3.1.1处理器棋块
MSP430F2618作为传感器节点的主控芯片，需对传感器信息的处理和与CC2530连接，主要设计MSP430F2618芯片的外围电路，包括复位电路、参考电压电路、晶振电路、与CC2530芯片接口， RS485的接口，JTAG测试接口。
器
监测区域
图1边坡安全监测系统总体结构
收稿日期：2016-0426
作者简介：李姆(1990一),女，潮北荆州人,硕士研究生，学生,研究方向：电气工程。 174
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