[发明专利]岩土工程安全智能监测系统

权利要求书

1.岩土工程安全智能监测系统，其特征是，包括数据采集无线传感器网络、通信网络和数据处理中心，数据采集无线传感器网络通过通信网络与数据处理中心相连接，所述的数据采集无线传感器网络由传感器节点和汇聚节点通过无线传感器网络连接构成。

2.根据权利要求1所述的岩土工程安全智能监测系统，其特征是，所述数据处理中心包括数据处理器和显示器，该数据处理器将收到的岩土安全监测数据与对应设定的安全阈值进行比较，输出比较结果，并由显示器进行比较结果显示。

3.根据权利要求2所述的岩土工程安全智能监测系统，其特征是，还包括与数据处理器连接的报警器，当岩土安全监测数据超出对应设定的安全阈值时，所述数据处理器驱动报警器进行报警。

4.根据权利要求1所述的岩土工程安全智能监测系统，其特征是，传感器节点包括传感器、信号调理电路、微处理器、存储器、射频无线模块和电源模块，电源模块为微处理器供电，传感器连接到信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端与微处理器的I/O接口相连接，该微处理器还通过I/O接口与射频无线模块和存储器相连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的岩土工程安全智能监测系统，其特征是，汇聚节点按照设定的休眠机制对确定为冗余节点的传感器节点进行休眠，其余传感器节点开始采集感知范围内的岩土安全监测数据。

6.根据权利要求5所述的岩土工程安全智能监测系统，其特征是，通过冗余分析进行冗余节点确定，具体为：

(1)在设定的监测区域内部署多个传感器节点后，将监测区域平均划分为多个子区域，计算每个子区域中心到汇聚节点的距离；

(2)对各传感器节点进行冗余分析，若传感器节点满足下列冗余关系，则将该传感器节点视为冗余节点：

式中，定义邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其余传感器节点，A(i)表示传感器节点i的邻居节点集合，area(∪_j∈A(i)j∩i)表示传感器节点i的感知范围与其所有邻居节点感知范围的重合部分，area(i)为传感器节点i的感知范围；T_max表示设定的最大冗余度，d_i-o表示传感器节点i所在子区域中心到汇聚节点的距离，d_max表示子区域中心到汇聚节点的最大距离；

(3)根据确定的冗余节点构建冗余节点列表并将冗余节点列表发送至汇聚节点。