基于无线传感器网络的滑坡预警系统设计

发布时间：2017-03-23 20:22

  本文关键词：基于无线传感器网络的滑坡预警系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滑坡灾害的频发,让多少人流离失所,家庭破碎,甚至丢掉性命,造成不可估量的经济损失更是阻碍了国家经济的有序发展。因此减少滑坡灾害造成的损失和防范地质灾害的发生便是目前研究课题的重中之重。大数据的时代已然来临,合理的利用数据服务思想组建预警网络是滑坡灾害监测和预警的趋势,所以基于无线传感器网络的滑坡预警系统具有实质性意义。本文首先分析了短距离无线通讯的特点,滑坡监测现场采用ZigBee通信模块,并对ZigBee协议栈进行了研究而后设计滑坡区域现场监测系统的网络拓扑结构；远程传输采用GPRS和北斗卫星通信模块,构建远程网络。接着进行数据服务思想的研究,并构建系统的整体框架。由于山体滑坡是滑坡灾害的主要形式因此针对滑坡进行机理分析,比较多种预测模型,提出协同-灰色改进模型,运用MATLAB进行模拟仿真,然后总结预警方法。其次搭建系统平台,系统平台分为硬件部分和软件部分,硬件部分的采集端和传感器端均由煊隆公司提供,主要完成网络结构和电池管理的设计,现场传感器网络采用ZigBee组网,远程通信部分采用GPRS和北斗卫星通信组网；软件部分分为主站软件和终端软件,主站软件利用VS2010进行程序设计,终端软件采用QT图形软件设计了上位机系统以及建立了相应的数据库。最后对无线网络的设计进行测试,分别做了ZigBee距离测试,组网测试,GPRS与主站通讯测试,系统终端软件测试。
【关键词】：滑坡灾害 数据服务 无线网络 预警模型
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.22;TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文主要研究内容12-14
• 第2章 无线网络技术分析及系统结构设计14-26
• 2.1 引言14
• 2.2 分布式技术14
• 2.3 蓝牙技术14-15
• 2.4 ZigBee技术15-20
• 2.4.1 ZigBee特点和缺陷15-16
• 2.4.2 ZigBee网络拓扑研究16-18
• 2.4.3 ZigBee协议介绍18-20
• 2.5 数据传输技术20-21
• 2.6 数据服务技术的特点21-23
• 2.7 基于数据服务思想的滑坡无线传感器网络系统结构设计23-25
• 2.8 本章小节25-26
• 第3章 滑坡灾害机理与滑坡预测模型26-40
• 3.1 滑坡成因26-28
• 3.2 滑坡预测模型建立28-36
• 3.2.1 灰色模型28-32
• 3.2.2 协同模型32-34
• 3.2.3 协同-灰色改进模型34-36
• 3.3 滑坡预警36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 滑坡预警系统的具体设计40-56
• 4.1 现场监测网络硬件设计40-44
• 4.1.1 传感器的设备选型42-43
• 4.1.2 供电系统需求计算与设备选型43-44
• 4.2 现场终端软件设计44-47
• 4.2.1 图形用户接口模块45-46
• 4.2.2 数据库模块46-47
• 4.3 主站服务器47-51
• 4.4 通信模块51-52
• 4.5 数据传输设计52-55
• 4.5.1 数据传输模型52-53
• 4.5.2 无线传感器网络的拓扑设计53
• 4.5.3 GPRS通信53-54
• 4.5.4 北斗卫星通信54-55
• 4.6 本章小结55-56
• 第5章 实验及测试结果56-64
• 5.1 ZigBee组网测试56-58
• 5.2 ZigBee距离测试58-59
• 5.3 GPRS通讯测试59-60
• 5.4 监测系统平台测试60-63
• 5.5 本章小结63-64
• 总结与展望64-65
• 论文工作总结64
• 研究展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68

  本文关键词：基于无线传感器网络的滑坡预警系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：264536