專利名稱：一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于大壩監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種大壩傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)已建大壩9萬多座，居世界之首，其中，絕大多數(shù)是20世紀(jì)中期 興建。由于種種原因，許多大壩存在一些問題，有的己經(jīng)成為病險(xiǎn)壩，存 在著嚴(yán)重的安全隱患，少數(shù)大壩甚至發(fā)生了決堤事故，并造成了巨大的損 失。近些年來，國(guó)家十分重視大壩安全問題，積極倡導(dǎo)為大壩建立安全監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)。隨著新儀器、新方法的不斷涌現(xiàn)，大壩監(jiān)測(cè)從原來的人工測(cè)量發(fā) 展到自動(dòng)化遙測(cè)，逐漸向智能監(jiān)測(cè)發(fā)展。但是，現(xiàn)有方法有的不夠成熟， 有的則不能實(shí)現(xiàn)大壩安全狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)，需要人工參與，無法實(shí)現(xiàn)完全 的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
近年來，微機(jī)電系統(tǒng)、無線通信技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步促使了無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用變?yōu)榭赡堋鞲衅骶W(wǎng)絡(luò) 是由大量具有特定功能的傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織的無線通信方式，相互傳 遞信息，協(xié)同地完成特定功能的智能專用網(wǎng)絡(luò)。作為當(dāng)前各國(guó)研究的熱點(diǎn)， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已逐步被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、軍事領(lǐng)域、 緊急服務(wù)、環(huán)境科學(xué)和醫(yī)療健康等方面。
在傳統(tǒng)的大壩安全監(jiān)測(cè)方案中，檢測(cè)信號(hào)往往是通過單一的傳感器檢 測(cè)數(shù)據(jù)，然后通過單一的通信通道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心。 一旦傳 感器或是數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)發(fā)生故障，整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將會(huì)失去其監(jiān)測(cè)功能。如 果故障發(fā)生在滿水期，由于大部分的傳感器及其傳輸介質(zhì)在水下，無法迅 速修理或更換，這部分無法獲得的傳感參數(shù)會(huì)給大壩帶來巨大的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)同時(shí)多參數(shù)的監(jiān)測(cè)，具有較高可靠性，同時(shí)投資成本低。
一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心，其特征 在于，還包括傳感器網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和計(jì)算機(jī)監(jiān) 測(cè)中心依次連接；傳感器網(wǎng)絡(luò)由N個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，傳感器節(jié)點(diǎn)之間根 據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)通信協(xié)議和節(jié)點(diǎn)間距選擇形成自組織網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn) 能量消耗情況和傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的間距，選擇一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)無線連接。傳感器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)N由壩長(zhǎng)、壩高、壩寬和傳感器節(jié)點(diǎn)傳 輸距離決定。
與傳統(tǒng)大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢(shì)
(1) 計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以及多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)是無 線網(wǎng)絡(luò)，不需要鋪設(shè)電纜，不僅方便，也減少了硬件設(shè)施成本。
(2) 傳感器節(jié)點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)采集、處理、計(jì)算、通信等功能的智能節(jié) 點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)既可以采集數(shù)據(jù)，也可以轉(zhuǎn)發(fā)其它節(jié)點(diǎn)傳來的數(shù)據(jù)。這些節(jié) 點(diǎn)組成了一個(gè)自組織的傳感器網(wǎng)絡(luò)，即使損壞了少數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)可以自動(dòng)尋找路由，形成拓?fù)洌S持整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而擁有較 強(qiáng)的可靠性。
(3) 本實(shí)用新型可以統(tǒng)一采集多項(xiàng)參數(shù)，例如某一傳感器節(jié)點(diǎn)可以同 時(shí)測(cè)量大壩水庫(kù)水位、水溫、揚(yáng)壓力，具有比較好的綜合性。
(4) 系統(tǒng)可擴(kuò)充性和自適應(yīng)性強(qiáng)。根據(jù)需要，可以增加傳感器節(jié)點(diǎn)， 監(jiān)測(cè)新的大壩數(shù)據(jù)。同時(shí)，本實(shí)用新型也可以用于其它基礎(chǔ)設(shè)施如橋梁、 大廈的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。


圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)圖2為傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖3為本實(shí)用新型實(shí)例詳細(xì)框架圖4為本實(shí)用新型實(shí)例數(shù)據(jù)包格式。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型基于傳感器網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了一整套靈活、易擴(kuò)展的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如圖1所示，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包含三個(gè)部分傳感器網(wǎng)絡(luò)l、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn) 2和計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心3。
傳感器網(wǎng)絡(luò)1由傳感器節(jié)點(diǎn)1.1、傳感器節(jié)點(diǎn)1.2、傳感器節(jié)點(diǎn)1.3…… 傳感器節(jié)點(diǎn)l.N組成，N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，由需要監(jiān)測(cè)的大壩參數(shù)以及大壩特 性決定。這些傳感器節(jié)點(diǎn)組成了一個(gè)對(duì)等的自組織網(wǎng)絡(luò)。下面以水溫、水 位、揚(yáng)壓力、應(yīng)力、位移、滲漏、振動(dòng)等參數(shù)分別說明傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量 及布設(shè)地點(diǎn)。設(shè)傳感器節(jié)點(diǎn)的傳輸距離為c/。(單位m)。
(一) 水溫傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)。
對(duì)于壩高在30w以下的低壩，應(yīng)在正常蓄水位以下20cm、 1/2水深處及 庫(kù)底，每個(gè)測(cè)量水平線上布設(shè)w個(gè)節(jié)點(diǎn)，相鄰節(jié)點(diǎn)之間距離^<《。其中
Z為壩長(zhǎng)。
對(duì)于壩高在30m以上的中、高壩，從正常蓄水位到死水位以下10cm處的 范圍內(nèi)，每隔3 ~5^布設(shè)一條與壩長(zhǎng)平行的測(cè)量水平線。再往下每隔 10m~ 15W布設(shè)一條與壩長(zhǎng)平行的測(cè)量水平線。必要時(shí)正常蓄水水位以上也 可以適當(dāng)布置。每個(gè)測(cè)量水平線布上布設(shè)"個(gè)節(jié)點(diǎn)，相鄰節(jié)點(diǎn)之間距離 "<J。。其中"=%>%。，丄為壩長(zhǎng)。
(二) 揚(yáng)壓力傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)。
混凝土壩必須進(jìn)行滲流監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目主要是揚(yáng)壓力、滲流量。揚(yáng) 壓力傳感器節(jié)點(diǎn)的布設(shè)與溫度傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)相同。
(三) 滲漏傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)
對(duì)于廊道的滲漏量，采用量水堰測(cè)量。在大壩廊道里，放置2w個(gè)節(jié)點(diǎn)， 分兩條水平直線放置。每條直線布設(shè)"個(gè)節(jié)點(diǎn)，相鄰節(jié)點(diǎn)之間距離3<《。 其中"=%>%。， Z為壩長(zhǎng)。
(四) 應(yīng)力傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)。
放置應(yīng)力傳感器節(jié)點(diǎn)規(guī)則是在壩體內(nèi)，成長(zhǎng)方體放置長(zhǎng)，《1個(gè)節(jié)
點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間相距"<^;寬，"2個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間相距d〈d。；高，W個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間相距""。。其中"1 = %>%。， "2 = %>%。， "3 = %>%。， ￡為壩 長(zhǎng)，S為壩寬，H為壩高。
(五) 位移傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)。 位移傳感器節(jié)點(diǎn)的布設(shè)與應(yīng)力傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)相同。
(六) 振動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)。
若大壩面修建了公路面，有車輛行人通過。監(jiān)測(cè)車輛通過時(shí)，大壩的 振動(dòng)也是一個(gè)重要參數(shù)。振動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)放置位置為路面橋兩邊(壩體 內(nèi)外側(cè)上端)分別放置"個(gè)節(jié)點(diǎn)，相鄰節(jié)點(diǎn)之間距離"d。。壩體垂直向下5附 處，也相同放置節(jié)點(diǎn)。其中""/〉乂 ，丄為壩長(zhǎng)。
上述規(guī)則是屬于一般性的規(guī)則，根據(jù)大壩的地質(zhì)等特性，可以做出相 應(yīng)的改變。若有可能，多布設(shè)一些節(jié)點(diǎn)，增加網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的冗余，可提高系 統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
傳感器節(jié)點(diǎn)采集大壩的安全數(shù)據(jù)，如水位、揚(yáng)壓力、應(yīng)力、位移、滲 漏等，除此之外，傳感器節(jié)點(diǎn)還具有對(duì)其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管 理和融合等功能，同時(shí)與其它節(jié)點(diǎn)協(xié)作完成大壩安全數(shù)據(jù)的采集任務(wù)。
根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)通信協(xié)議以及節(jié)點(diǎn)間的相互位置和距離，傳感器節(jié)點(diǎn) 自動(dòng)選擇與相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，確定將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的路由，形成 一個(gè)連通的傳感器網(wǎng)絡(luò)。有些傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)相同，為了減少網(wǎng)絡(luò) 通信量和節(jié)點(diǎn)能耗，傳感器節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，最終 根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)通信協(xié)議和網(wǎng)關(guān)協(xié)議選擇由一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳送網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)2。這個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)并不固定，是由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)能量消耗情況 以及距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2的距離決定，以保證網(wǎng)絡(luò)的能量平衡，提高整個(gè)系統(tǒng) 的壽命。
傳感器節(jié)點(diǎn)1.1由傳感器模塊1丄1、處理模塊l丄2、無線通信模塊l丄3、 電源模塊l丄4組成，如圖2所示。傳感器模塊l丄l負(fù)責(zé)對(duì)大壩數(shù)據(jù)(如 水位、揚(yáng)壓力、應(yīng)力、位移、滲漏等)進(jìn)行采集并做一定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在 一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供了可擴(kuò)展不同傳感器的接口，所以可能包括多種傳感器器件; 處理模塊l丄2負(fù)責(zé)控制整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的處理、存儲(chǔ)本身采集的數(shù)據(jù)以及其它節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)，包括任務(wù)管理、同步定位、路由協(xié)議等；無線通信 模塊l丄3指定節(jié)點(diǎn)之間按照一定的通信協(xié)議相互通信，交換控制信息和收 發(fā)采集數(shù)據(jù)；電源模塊l丄4為傳感器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行提供所需的所有電源。
網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2是一個(gè)沒有傳感監(jiān)測(cè)功能的特殊節(jié)點(diǎn)。它連接傳感器網(wǎng)絡(luò) 和計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心3的外部網(wǎng)(如局域網(wǎng)、英特網(wǎng)等)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2包括兩 大功能 一是將從傳感器節(jié)點(diǎn)1.1收集到的大壩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算 機(jī)監(jiān)測(cè)中心3; 二是向傳感器節(jié)點(diǎn)1.1發(fā)布計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心3下達(dá)的采集任 務(wù)，如相隔多長(zhǎng)時(shí)間采集一次數(shù)據(jù)等。
計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心3是大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與用戶交流的平臺(tái)。通過計(jì)算機(jī)監(jiān) 測(cè)中心3，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并供用戶查看，同時(shí)，用戶可以 向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下達(dá)數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
大壩為混凝土重力壩，壩長(zhǎng)400m，壩高40m，壩寬30m，壩頂高程400m， 正常蓄水位390m，死水位385m，下游水位380m。要求釆集水庫(kù)水溫、水 位，大壩揚(yáng)壓力、應(yīng)力、位移、滲漏、振動(dòng)等數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)各個(gè)參數(shù)的傳感 器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量與布設(shè)位置不盡相同，但是原理和設(shè)計(jì)方法基本相同。 下面只以監(jiān)測(cè)大壩應(yīng)力為例進(jìn)行說明。 (一)系統(tǒng)框架
根據(jù)系統(tǒng)功能要求，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的詳細(xì)框架， 如圖3所示。主要分為三個(gè)部分傳感器網(wǎng)絡(luò)l、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)2、計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè) 中心3。為了方便用戶訪問系統(tǒng)，增加客戶端4，將其與計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心3 連接。傳感器網(wǎng)絡(luò)采集大壩應(yīng)力，匯聚在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過RS232 接口與計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心3相連。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心3的數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器中。在Web服務(wù)器上部署并發(fā)布上層檢測(cè)管理程序。用戶利用終 端機(jī)通過Web瀏覽器(Browse)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的交互。
為了確保Web應(yīng)用中數(shù)據(jù)通信安全，本系統(tǒng)采用安全超文本傳輸協(xié)議 Https (Secure Hypertext Transfer Protocol),即Http協(xié)議上使用完全套接字 層SSL (Secure Socket Layer)來構(gòu)建可進(jìn)行加密傳輸、身份認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議。完全套接字層在傳輸控制協(xié)議TCP (Transfer Control Protocol)之上建立了一個(gè)加密通道，通過這一層的數(shù)據(jù)經(jīng)過了加密，從而達(dá)到保密的效果。 (二)傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
1) 硬件選型
目前，許多科研機(jī)構(gòu)都開發(fā)了自己的傳感器節(jié)點(diǎn)，主要有克爾斯博
(CrossBow)的Mica2、摩蒂孚(Moteiv)的Mote、英特爾(Intel)的iMote、中科 院的GAINZ等，這些平臺(tái)之間主要的區(qū)別在于所采用的處理器、通信方式、 傳感器配置的不同。選擇時(shí)主要考慮硬件平臺(tái)是否滿足系統(tǒng)需求、價(jià)格、 易用性、技術(shù)支持、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面。考慮整個(gè)系統(tǒng)功能，比較這些傳感 器節(jié)點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇中科院的GAINZ作為傳感器節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)具有如下 特點(diǎn)-
(1) 支持IEEE802.15.4/Zigbee規(guī)范，支持2.4GHz頻帶；
(2) 高達(dá)512KB的低功耗Flash存儲(chǔ)器；
(3) 支持無時(shí)隙和帶時(shí)隙的星形網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)以及混合網(wǎng)絡(luò)；
(4) 事件驅(qū)動(dòng)低功耗傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；
(5) 提供串口和聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)小組(Joint Test Action Group, JTAG) 接口用于調(diào)試和擴(kuò)展應(yīng)用范圍；
(6) 傳輸距離編程可調(diào)0~50m，有效距離可達(dá)50m以上；
(7) 功耗低，睡眠電流僅為5mA，節(jié)能模式則達(dá)到110/^4。
(8) 提供操作系統(tǒng)、底層驅(qū)動(dòng)及測(cè)試軟件的源代碼，并且變成預(yù)言為
「；五臺(tái)
L ta 口 o
同時(shí)，也選擇中科院的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，分別提供了 RS232、以太網(wǎng)接口與 傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)連接。
2) 布設(shè)傳感器節(jié)點(diǎn)
監(jiān)測(cè)應(yīng)力是大壩監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。放置應(yīng)力傳感器節(jié)點(diǎn)規(guī)則是 在壩體內(nèi)，成長(zhǎng)方體放置長(zhǎng)，10個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間相距40m，寬，4個(gè)節(jié) 點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間相距10m，高，4個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間相距10m。 3.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通信
在傳感器節(jié)點(diǎn)上電時(shí)，對(duì)節(jié)點(diǎn)中通信模塊進(jìn)行初始化，設(shè)置工作頻率、 工作模式、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)等，并初始化數(shù)據(jù)包。圖4所示為數(shù)據(jù)包格式，由數(shù)據(jù)序列號(hào)4.1、幀控制字段4.2、地址4.3、數(shù)據(jù)4.4組成。其中 地址包括源節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)4.3.1 、源地址4.3.2、目的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)4.3.3、 目的地址4.3.4。 4)其它模塊設(shè)計(jì)
對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)編程，都是利用提供的開發(fā)工具在選擇的 硬件平臺(tái)上進(jìn)行，可參考硬件平臺(tái)相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)。
在服務(wù)器模塊中，可以選取SQL Server或者Oracle等數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作 為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，Tomcat作為Web服務(wù)器。
客戶端的顯示系統(tǒng)是大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與用戶交流的平臺(tái)，用戶根據(jù)需要， 可以顯示大壩位移、壓力、水位等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也可以查詢這些參數(shù)的歷史 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器(Browse/Server)模式的體系結(jié)構(gòu)， 使用JSP (Java Server Pages)技術(shù)。
該系統(tǒng)穩(wěn)定性好、故障率低、精度準(zhǔn)確。即使損壞了個(gè)別傳感器節(jié)點(diǎn)， 由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有自組織、自配置功能，因此對(duì)整個(gè)系統(tǒng)毫無影響。本實(shí) 用新型也可以用于其它基礎(chǔ)設(shè)施如橋梁、大廈的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。
權(quán)利要求1、一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心(3)，其特征在于，還包括傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)；傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)和計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心(3)依次連接；傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)由N個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，N為傳感器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，傳感器節(jié)點(diǎn)之間根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)通信協(xié)議和傳感器節(jié)點(diǎn)間距自動(dòng)選擇形成自組織網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)能量消耗情況以及傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)的間距，自動(dòng)選擇一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(2)無線連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于，所述傳感器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)N由壩長(zhǎng)、壩高、壩寬和傳感器節(jié)點(diǎn)傳輸距 離決定。
專利摘要一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心，其特征在于，還包括傳感器網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心依次連接；傳感器網(wǎng)絡(luò)由N個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，傳感器節(jié)點(diǎn)之間根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)通信協(xié)議和節(jié)點(diǎn)間距選擇形成自組織網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)能量消耗情況和傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的間距，選擇一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)無線連接。本實(shí)用新型不需要鋪設(shè)電纜，不僅方便，也減少了硬件設(shè)施成本，同時(shí)提高了監(jiān)測(cè)的安全性和可靠性，并實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)的同時(shí)監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G08C17/00GK201130419SQ200720087919
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者戴志誠(chéng), 汪秉文 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)