無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用研究.pdf

1、山地災(zāi)害已成為各類自然災(zāi)害中危害最嚴重的災(zāi)難之一?！?·12汶川特大地震”誘發(fā)15000余處山地災(zāi)害，造成經(jīng)濟損失占地震總損失的1/3，死亡人數(shù)也超過2萬。因此，對地震區(qū)的山地災(zāi)害進行有效的監(jiān)測將是減少災(zāi)區(qū)經(jīng)濟損失和人員傷亡的重要措施之一。目前，對地震區(qū)的山地災(zāi)害監(jiān)測大都是采用人工方式，監(jiān)測手段比較落后，國內(nèi)外對這方面的研究也比較少。如何設(shè)計一個高效，穩(wěn)定，安全的地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系是本文研究的主要內(nèi)容。
　　 無線傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)是集計算機、微電子、網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)為一體的自組織網(wǎng)絡(luò)，它具有低成本、微型化、低功耗、規(guī)模大和適用于無人看守環(huán)境等優(yōu)點而受到廣泛重視，同時也決定了其具有十分廣闊的應(yīng)用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測和預(yù)報、搶險救災(zāi)和危險區(qū)域遠程控制等許多領(lǐng)域都具有重要的科研價值和實際意義。通過親身實地的觀察和了解認識到地震區(qū)山地災(zāi)害具有分布范圍廣、規(guī)模大、危害嚴重、持續(xù)時間長、空間特征明顯和呈鏈式發(fā)育等特點以及山地災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)必須具有無線通

3、信、低功耗、獨立電源供電、無人值守、實時性等條件，結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點和應(yīng)用領(lǐng)域，提出了將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測中的研究設(shè)想。
　　 本文結(jié)合國內(nèi)外山地災(zāi)害監(jiān)測和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀，提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測中的一種總體設(shè)計方案，并對系統(tǒng)中涉及到的硬件部分，如節(jié)點、基站和無線收發(fā)芯片CC2430等進行了相關(guān)介紹，分析了其相應(yīng)的硬件電路、工作原理以及在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。同時還對相關(guān)的軟件體

4、系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集平臺、WEB遠程瀏覽等模塊流程進行了設(shè)計。
　　 由于在用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對地震區(qū)山地災(zāi)害進行監(jiān)測的過程中，節(jié)點的位置信息起到了重要的作用。通過對無線信號衰減模型的研究，在RSSI測距方法存在誤差的基礎(chǔ)上，并結(jié)合地震區(qū)山地災(zāi)害的特點，提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測中的一種空間定位算法，即基于ERSS和RSSI校驗相結(jié)合的三維定位算法。該算法對硬件要求不高，能夠適應(yīng)地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測環(huán)境的要求，在定位精度上