基于ZigBee的山体滑坡远程监控系统①

刘 健, 陈浩宇, 黄 楷, 洪 玮, 赖滨滨, 汪华斌, 黄 震

(惠州学院 计算机科学系, 惠州 516007)

基于ZigBee的山体滑坡远程监控系统①

刘 健, 陈浩宇, 黄 楷, 洪 玮, 赖滨滨, 汪华斌, 黄 震

(惠州学院 计算机科学系, 惠州 516007)

针对现有山体滑坡预警系统中有线传输、人工播报等弊端, 采用MPU6050三轴加速度传感器设计一种低功耗、高精度的山体滑坡远程监控系统. 系统通过ZigBee无线传感器网络采集数据, 并利用卡尔曼滤波算法修正测量中的误差以提高数据精度. 通过物理原型测试, 系统运行顺畅, 符合设计要求.

山体滑坡; ZigBee; 监控; 卡尔曼滤波算法

1 引言

我国是一个地质灾害频繁发生的国家. 主要灾害包括洪涝、台风、山体滑坡、干旱等. 其中山体滑坡灾害的影响最为严重[1]. 近年来, 在预防山体滑坡工程方面, 主要以山区地质结合滑坡变形特征来获取受监测滑坡体所处的变形阶段[2]来建立评估和预警体系.

文献[3]和文献[4]对山体滑坡产生的原因提出: 滑坡形成的过程分3个大阶段: 初始变化期, 稳定变化期, 剧烈变化期. 边坡的形变是造成山体滑坡的直接因素. 根据系统需要, 采用MPU6050三轴加速度传感器采集山体环境信息, 以网络的终端路由器节点为簇头构建传感器网络, 通过GPRS网关将传感器数据发送给服务器并进行处理, 并通过前端显示为控制站用户提供预警判断.

将无线传感器网络(WSN)应用于山体滑坡监测已成为各国研究开发的重点, 一些科研院所和公司在这方面进行了大量的工作……