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无线网络传感器在地质灾害监测中的应用

2022-06-03 07:49分类:传感器 阅读:

 

近些年在我国自然灾害的出现次数愈来愈高,从而产生的损害也日益加重,对自然灾害开展监控的仪器设备研发工作中就看起来十分关键。现阶段早已制造并运用的监测仪主要是根据电缆线联接前面的感应器,这类方法的具体缺陷是架线较为艰难、与此同时联接的感应器总数比较有限,不宜地貌繁杂、规定监控点多的环境条件。文中提到的wifi网络感应器系统软件,对于自然灾害检测的应用场景,在物理层和MAC层使用了IEEE802.15.4协议书,在传输层选用了ZigBee协议书,开展了降低功耗和简单化路由器优化算法的工作中,合理的增多了感应器总数,相对性于有线电视方法有着较大的优势。

wifi网络感应器系统软件

wifi网络感应器系统软件由感应器连接点、通信基站连接点、监控系统构成。感应器连接点都具备路由器作用,他们与通信基站连接点依照簇树的分层次构造基层民主地构成互联网。感应器连接点对灾难体形变偏移量等开展收集,收集的信息通过加工处理后,顺着本身提升的路由器优化算法途径传输到通信基站连接点,通信基站连接点聚集每个感应器连接点收集的数据信息并开展数据预处理,根据GPRS互联网最后达到监控系统。

感应器连接点遭受存储量比较有限、计算水平比较有限、开关电源动能比较有限等众多前提的限定;通信基站连接点联接无线传感器和外界互联网,承担不一样协议书中间的变换和数据预处理工作中,本质上发挥了一个网关的作用;监控系统对所有互联网开展管理方法,获得检测范围的多种多样灾难体实时信息。
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硬件配置控制系统设计

本系统软件硬件配置部份包含感应器连接点和通信基站连接点,因为作用不一样,他们的硬件配置构造是有差异的。

感应器连接点

感应器连接点由数据收集控制部件、无线通讯模块与供电系统模块组成,角位移传感器选用了高精密的线形电阻器,能够维持1mm的测量精度;数据收集控制部件采用了Atmel企业的ATmegal1281CPU,它具备功能损耗低和处理速度高的特性,内嵌AD转换器,进行信息采集的工作中。

无线通讯模块使用了Atmel企业的AT86RF212集成ic,它工作中在780MHz(IEEE 802.15.4C)的我国WPAN频率段,适用IEEE 802.15.4与Zigbee规范,适用IEEE 802.15.4、Zigbeetcp协议,接收机灵敏度可以达到-110dBm,AT86RF212的外场电源电路。ATmegal1281根据SPI插口与AT86RF212相接,进行信息的上传与指令的接受每日任务。

供电系统模块借助外界的3.6V锂充电电池为之上的不同一部分给予开关电源,数据收集控制部件和无线通讯模块必须3.3V供电系统,能够同时根据充电电池给予;角位移传感器必须5V供电系统,必须根据DC-DC控制模块把3.3V变压为5V。充分考虑环保节能必须,仅仅在收集的时间点给感应器供电系统,在睡眠期根据MOSFET控制模块把这一部分供电系统断开以节约电池的用电量。

通信基站连接点

通信基站连接点不用具备数据收集的作用,可是必须联接无线传感器与GPRS互联网,承担接受监控系统下达的指令(按时收集间距等)、接受感应器网络节点的要求与数据信息,具备互联网融洽、数据预处理、下达指令、提交信息等作用。关键由控制部件、无线通讯模块、GPRS模块、供电系统模块组成,硬件配置基本原理方框图如图4所显示,供电系统模块选用外界DC电源,以确保给通信基站连接点的连续供电系统。

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