[实用新型]一种基于ZigBee无线传感器网络的大坝安全监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及ZigBee技术领域，特别涉及一种基于ZigBee无线传感器网络的大坝安全监测系统。

背景技术

目前，现有的水库大坝监测系统一般采用分布式控制模式，监测系统各监测点和监测区域与中心控制站间采用有线连接。由于水库大坝一般监测的地域范围广，则其线缆敷设所带来的材料成本和时间开销将大大增加，整个工程不仅施工复杂、灵活性不够，而且还存在布线混乱，线路老化，维护难度大等问题，又由于在大坝安全监测方面，业界没有一个统一的标准，因此也增加了后期的维护难度。传统的大坝安全监测存在着种种弊端，很难满足人们的要求。

传统的大坝安全监测系统的弊端有：

1、可靠性低：由于采用的是有线，时间久了，线路容易老化，容易受到腐蚀，易出现故障，出现故障后，重复使用性差，而且拆卸很不方便。

2、可扩展性差：在某些情况，我们需要扩展大坝监测系统的范围，由于采用的是有线，那么就需要重新布线，这无疑增加了难度和工作量，使其扩展性差。

3、布线问题：由于水库大坝一般监测的地域范围广，其线缆敷设是一项复杂的工程，且其监测点调整、扩充、维护不方便，这使得线路安装变得非常复杂，工程施工难度大大增加，而且增加企业的成本，电缆线路长久会老化，不够环保。

近年，现代短距离无线通信技术、计算机技术得到高速的发展，自动控制技术、传感器技术逐渐被广泛的应用在环境监测方面，诸如国内外的詹姆斯保护区研究项目，PODS研究项目，浦东国际机场六国峰会安保工程无线传输系统等。其中，以ZigBee无线传感器网络（Wireless Sensor Network）技术尤为突出，为水库大坝监测提供了一个新的方案。因此，采用无线方式构建一种高效率、灵活便捷的新型大坝监测控制网络，具有广阔的市场前景和应用潜力，使建立无线数字化水库大坝安全监测系统成为可能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于ZigBee无线传感器网络的大坝安全监测系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种基于ZigBee无线传感器网络的大坝安全监测系统，包括安全监测中心，多个分布在待测区域内的数据采集终端以及用于收集各数据采集终端数据的网关，所述数据采集终端和网关之间通过ZigBee组网，所述网关通过无线连接的方式与安全监测中心信号连接，所述安全监测中心连接有多个网关，每个网关连接多个数据采集终端。

优选的，所述数据采集终端包括Wfh-2型水位计以及电池供电模块，所述Wfh-2型水位计与电池供电模块连接，所述Wfh-2型水位计采用的是带滚动的微动开关。

优选的，所述电池供电模块为可充放电的锂电池模块，所述锂电池的一端还连接有太阳能电板。

优选的，所述网关包括内核芯片、ZigBee无线射频芯片、GPRS模块以及存储模块，所述ZigBee无线射频芯片、GPRS模块和存储模块均与内核芯片连接。

优选的，所述存储模块包括程序存储器和数据存储器，所述程序存储器和数据存储器通过存储器外部总线和内核芯片连接。

优选的，所述网关还包括电源电路、时钟电路和复位电路，所述电源电路时钟电路和复位电路均与内核芯片连接。

优选的，所述内核芯片为LPC2210芯片，所述ZigBee无线射频芯片为MC13224芯片，所述GPRS模块为G600芯片。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、与现有的技术相比，本实用新型的ZigBee在保证大坝能正确安全监测基础上，具有可靠性高、安装方式简单、工程施工量小、可维护性好、投资成本低等优点。

2、本实用新型采用无线网络进行数据的传输，克服了传统的线缆传输的缺陷，不仅节省了成本，而且设置不受线缆的限制，更加灵活。

3、本实用新型将数据采集终端设置在待测区域中，可以根据实际的情况调整数据采集终端的位置以及数量，使得检测更加灵活。

附图说明

图1是本实用新型数据采集终端和网关的无线传输方框图。

图2是本实用新型网关的结构示意图。

图3是本实用新型总体结构拓扑图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。