基于ZigBee的大壩安全監(jiān)控系統(tǒng)的研制與實(shí)現(xiàn)

鄒兵，張學(xué)習(xí)，謝云，陳文輝

(廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，廣東廣州510006)

0 前言

隨著大壩監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的逐漸增多，應(yīng)用在大壩監(jiān)控上的傳感器數(shù)量也在不斷加大，對(duì)單個(gè)傳感器或傳感器組實(shí)行獨(dú)立的自動(dòng)化監(jiān)控是不可能的，應(yīng)該將大壩的監(jiān)控項(xiàng)目全部包括在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之內(nèi)［1］。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和各種智能傳感器在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，使建立無線數(shù)字化水庫大壩安全監(jiān)控系統(tǒng)成為可能。針對(duì)水庫樞紐區(qū)大壩監(jiān)控的需要，文中設(shè)計(jì)了基于ZigBee的水庫大壩安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，利用各路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)到水庫大壩監(jiān)控中心。該方案充分利用了無線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，采用支持ZigBee通信協(xié)議、成本低、功耗低的設(shè)備，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、布線復(fù)雜度低、維護(hù)簡單的優(yōu)點(diǎn)。

1 系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)中央控制單元，從這里對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行自動(dòng)化控制。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大壩安全監(jiān)控技術(shù)在檢測(cè)準(zhǔn)確度和監(jiān)控靈活性等方面都具有傳統(tǒng)監(jiān)控手段難以比擬的優(yōu)勢(shì)，它不僅可以提供更大的靈活性、流動(dòng)性，省去花在綜合布線上的費(fèi)用和精力，而且通過自適應(yīng)的組網(wǎng)和無線通信技術(shù)，使得整個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)之間通過分布式協(xié)作實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)采樣、數(shù)據(jù)融合、查詢式監(jiān)控和動(dòng)態(tài)功能升級(jí)等先進(jìn)的監(jiān)控措施［2-3］。

1.1 ZigBee無線通信模塊的選型

基于性價(jià)比的考量，ZigBee無線射頻芯片采用飛思卡爾的MC13224，MC13224具有技術(shù)成熟，二次開發(fā)及其簡單等特點(diǎn)。在不使用內(nèi)部功放模塊的基礎(chǔ)上最大可輸出2.5 mW功率，在室外空曠環(huán)境下傳輸距離超過100 m，為確保通訊距離的可靠性，在本設(shè)計(jì)中引入外部功放芯片RF6575，此芯片是專用于2.4 G頻道功放芯片，輸出功率可達(dá)160 mW，無論室內(nèi)和室外使用，終端模塊可靠通訊距離都可以大幅度提高。ZigBee的無線射頻模塊的原理圖如圖1所示。

圖1 ZigBee的無線射頻模塊原理圖

1.2 網(wǎng)關(guān)模塊的硬件設(shè)計(jì)

網(wǎng)關(guān)是整個(gè)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的核心，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和數(shù)據(jù)的處理等任務(wù)，該節(jié)點(diǎn)包含有ZigBee射頻收發(fā)和GPRS模塊。其硬件由ARM7核Risc結(jié)構(gòu)的LPC2210微處理器、Flash存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)接口以及一些數(shù)據(jù)采集卡組成。主要功能包括:實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息的實(shí)時(shí)傳輸;采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息并進(jìn)行處理;響應(yīng)監(jiān)測(cè)端的請(qǐng)求，為監(jiān)測(cè)端提供所需信息;接收監(jiān)測(cè)端的控制信息，經(jīng)過軟硬件轉(zhuǎn)換對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息進(jìn)行控制。網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)框圖

GPRS通訊模塊選用廣和同公司的G600模塊，該模塊專為M2M應(yīng)用設(shè)計(jì)，支持Dual 900/1800或850/1900雙頻。G600模塊外觀小巧，功耗低，GPRS數(shù)據(jù)連接可靠，內(nèi)置的TCP/IP協(xié)議棧。G600模塊符合工業(yè)級(jí)要求，采用B2B工業(yè)級(jí)連接器，可適應(yīng)高溫高濕，電磁干擾等惡劣的工作環(huán)境。基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信擴(kuò)展了Flash程序存儲(chǔ)器和SDRAM，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器可存放已調(diào)試好的用戶應(yīng)用程序、嵌入式操作系統(tǒng)或其他在系統(tǒng)掉電后需要保存的用戶數(shù)據(jù)等，SDRAM為操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序提供運(yùn)行空間，并為通信提供接收和發(fā)送數(shù)據(jù)緩存區(qū);串口通訊模塊用于調(diào)試及與終端設(shè)備進(jìn)行通信;JTAG接口可用于對(duì)芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行訪問，通過該接口可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、編程等［4-5］。另外，還有電源、復(fù)位等電路。網(wǎng)關(guān)模塊的處理核心與終端電路的核心都是ZigBee無線通信模塊。

GPRS鏈路的搭建和維護(hù)業(yè)務(wù)在ZigBee網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)，在ZigBee網(wǎng)關(guān)初始化流程中自動(dòng)完成對(duì)G600模塊的上電檢測(cè)和初始化動(dòng)作，保證G600模塊處于正常的待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)協(xié)調(diào)器定時(shí)上報(bào)時(shí)間達(dá)到時(shí)自動(dòng)將G600模塊切換到GRPS模式，并完成數(shù)據(jù)通信任務(wù)。

1.3 無線通信協(xié)議

系統(tǒng)采用主從結(jié)構(gòu)通信模式，監(jiān)測(cè)中心的PC機(jī)為主機(jī)，各網(wǎng)關(guān)為從機(jī)。系統(tǒng)通信模式的模塊化設(shè)計(jì)為主機(jī)通過Internet網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò) (包括手機(jī)短信通信)向從機(jī)發(fā)送指令。為保證監(jiān)控中心和網(wǎng)關(guān)之間的通信，特定義網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控中心的通信協(xié)議，網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控中心是以數(shù)據(jù)包是方式進(jìn)行通信。采用模塊化設(shè)計(jì)協(xié)議棧，使得整個(gè)系統(tǒng)層次清楚、擴(kuò)展性好，有利于ZigBee技術(shù)的二次開發(fā)［6-7］。

Zigbee網(wǎng)關(guān)由監(jiān)控中心通信數(shù)據(jù)包組成，數(shù)據(jù)包組成如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)包的組成

其中起始標(biāo)志表示一個(gè)完整數(shù)據(jù)包 (分組)起始的標(biāo)志;版本為標(biāo)識(shí)協(xié)議的版本;命令標(biāo)識(shí)是指命令類型;應(yīng)答標(biāo)識(shí)是數(shù)據(jù)應(yīng)答標(biāo)識(shí);數(shù)據(jù)單元是數(shù)據(jù)包的有效載荷 (PDU);校驗(yàn)單元是對(duì)協(xié)議中從“版本”到“數(shù)據(jù)單元”的內(nèi)容進(jìn)行校驗(yàn);結(jié)束標(biāo)志表示一個(gè)完整數(shù)據(jù)包 (分組)結(jié)束的標(biāo)志。

通信過程:由監(jiān)控中心發(fā)起，網(wǎng)關(guān)應(yīng)答。每次通信網(wǎng)管中心可以查詢網(wǎng)關(guān)的一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控對(duì)象。查詢命令的通信過程如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)通信過程圖

組包要求:監(jiān)控中心在下發(fā)命令時(shí)，發(fā)送查詢或設(shè)置命令，可以一次查詢一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控對(duì)象，也可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控對(duì)象。網(wǎng)管中心發(fā)查詢命令時(shí)，要在監(jiān)控對(duì)象的“監(jiān)控對(duì)象內(nèi)容”部分按協(xié)議中約定的長度填入數(shù)值 (數(shù)值為0x00)，并正確填寫“監(jiān)控對(duì)象長度”的值，網(wǎng)關(guān)在接收到后并不需要對(duì)“監(jiān)控對(duì)象內(nèi)容”部分進(jìn)行處理返回時(shí)，用真實(shí)內(nèi)容替代這些0x00(若長度未達(dá)最大，末尾部分全部填0x00)。網(wǎng)關(guān)向監(jiān)控中心返回的數(shù)據(jù)包中，是按照設(shè)置好的各監(jiān)控對(duì)象的實(shí)際值返回的。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

我們的目標(biāo)是要在上述應(yīng)用背景下研究設(shè)計(jì)出一種通用的基于ZigBee的無線通信系統(tǒng)，這種ZigBee無線射頻模塊硬件系統(tǒng)如圖2所示。這種設(shè)備不但能夠支持最通用的GPRS網(wǎng)絡(luò)與TCP/IP通信，還能遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集。也就是使這些設(shè)備網(wǎng)絡(luò)智能化。當(dāng)一臺(tái)設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)智能時(shí)，人們可以在任何地方、任何時(shí)間通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)的狀態(tài)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)主要由ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊、GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊、大壩安全監(jiān)控中心三部分組成。

ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊由ZigBee終端模塊和網(wǎng)關(guān)模塊組成，其中網(wǎng)關(guān)是ZigBee網(wǎng)絡(luò)的核心。GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊利用GPRS傳輸技術(shù)為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。大壩安全監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)、防火墻和數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，網(wǎng)管中心可以對(duì)監(jiān)控終端的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并可對(duì)采集到的儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和匯總，便于水庫工作人員對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行觀察和分析。由于終端模塊一般距離監(jiān)控中心比較遠(yuǎn)，并且處在水庫中，其工作電量也是要考慮的一個(gè)問題，所以系統(tǒng)在終端模塊加了太陽能充電裝置，保證其能連續(xù)工作，而且上傳的大壩數(shù)據(jù)信息也將終端模塊的電池電量納入監(jiān)控范圍。

3 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)操作軟件在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可靠性、效率等方面有著突出特點(diǎn)的專用操作軟件，由于系統(tǒng)信息處理量較大、實(shí)時(shí)性要求高，操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)調(diào)度、進(jìn)程管理、文件管理等都要求采取高效可行的策略。系統(tǒng)流程圖如圖5所示。

圖5 監(jiān)控系統(tǒng)流程圖

監(jiān)控系統(tǒng)軟件包括2大部分:一是負(fù)責(zé)與ZigBee網(wǎng)關(guān)通訊的底層軟件，用來接收網(wǎng)關(guān)上報(bào)的水文數(shù)據(jù)以及發(fā)送系統(tǒng)設(shè)置命令給網(wǎng)關(guān)，其中通訊方式又分為GPRS和短信兩種;二是人機(jī)交互的監(jiān)控中心操作界面，支持多任務(wù)、多進(jìn)程，能提供較好的實(shí)時(shí)性。不論是底層通訊軟件還是上層人機(jī)交互界面都是在VC＋＋6.0環(huán)境下開發(fā)，底層通訊軟件在接收到網(wǎng)關(guān)上報(bào)的數(shù)據(jù)包后，做數(shù)據(jù)協(xié)議解析，對(duì)于符合通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到以年-月命名的TXT文件中存檔，并實(shí)時(shí)更新人機(jī)交互界面站點(diǎn)信息表中的水文數(shù)據(jù)及電池電壓數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)軟件工作原理圖如圖6所示。

圖6 監(jiān)控系統(tǒng)軟件工作原理圖

在線實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)器是整個(gè)服務(wù)器的核心部分。主要功能是網(wǎng)關(guān)模塊實(shí)時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)信息的壓縮、編碼，并及時(shí)發(fā)送到監(jiān)控中心。網(wǎng)關(guān)是整個(gè)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的核心。在響應(yīng)監(jiān)控中心的命令時(shí)還要對(duì)下發(fā)指令進(jìn)行解碼，然后將命令發(fā)送到終端模塊。終端模塊控制數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，將采集的監(jiān)測(cè)信息存放在待編碼測(cè)控信息緩沖隊(duì)列中，在模塊需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)默認(rèn)將目的站點(diǎn)編號(hào)和需要傳送數(shù)據(jù)組包后發(fā)送到上級(jí)模塊。上級(jí)模塊在接收該數(shù)據(jù)后提前與目的站點(diǎn)編號(hào)進(jìn)行對(duì)比，如果該站點(diǎn)編號(hào)與自身站點(diǎn)編號(hào)一致，說明自身就是目的地址，處理并應(yīng)答該數(shù)據(jù)，如果目的站點(diǎn)屬于子站則對(duì)子站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，否則對(duì)上級(jí)站點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

3.1 在線遙控監(jiān)控調(diào)度與傳輸模塊

在線遙控監(jiān)控調(diào)度與傳輸模塊共同協(xié)作，為網(wǎng)關(guān)提供所需的測(cè)控信息，測(cè)控信息經(jīng)傳輸模塊根據(jù)所采取的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)關(guān)建立連接，監(jiān)控各個(gè)水庫站點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。監(jiān)控信息調(diào)度模塊根據(jù)不同的服務(wù)需求采取相應(yīng)的調(diào)度策略創(chuàng)建下發(fā)的指令流，傳遞給監(jiān)控信息傳輸模塊;監(jiān)控信息傳輸模塊將指令流分組、打包，發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，并根據(jù)路由器和網(wǎng)關(guān)反饋的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息進(jìn)行差錯(cuò)處理和擁塞控制。

在線遙控監(jiān)測(cè)調(diào)度模塊要求系統(tǒng)能對(duì)所有的站點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，并且可以設(shè)置系統(tǒng)信息，如設(shè)置通訊方式、網(wǎng)管中心SIM卡號(hào)、數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)間間隔等，系統(tǒng)設(shè)置如圖7所示。該系統(tǒng)還要求在特殊情況下對(duì)具體大壩站點(diǎn)數(shù)據(jù)信息可以采取立即上報(bào)的操作，此時(shí)要求系統(tǒng)優(yōu)先服務(wù)的策略，對(duì)特定站點(diǎn)請(qǐng)求數(shù)據(jù)立即上報(bào)生成一個(gè)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息流并上報(bào)到監(jiān)控中心。

圖7 系統(tǒng)設(shè)置圖

系統(tǒng)的傳輸模塊分為ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)模塊、GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊、Internet網(wǎng)絡(luò)模塊以及在特殊情況下的短信通信模塊。ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)將信息上傳的傳輸方式如下:終端模塊傳感器節(jié)點(diǎn)采集的水文數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)上報(bào)給大壩安全監(jiān)控中心，同時(shí)大壩安全監(jiān)控中心針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的個(gè)性化參數(shù)，如采集周期，上報(bào)間隔，立即上報(bào)等需要下發(fā)給網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)與監(jiān)控中心之間的通信除了上面提到的GRPS傳輸網(wǎng)絡(luò)方式之外，還可以通過短信方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。網(wǎng)關(guān)搭載的GRPS模塊不僅可以通過撥號(hào)上網(wǎng)的方式登錄GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還可以收發(fā)短信。大壩安全監(jiān)控中心連接著一個(gè)工業(yè)級(jí)GSM MODEM，在Internet網(wǎng)絡(luò)斷路的情況下，可以由該GSM MODEM實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)關(guān)之間短信通信，由此保證網(wǎng)關(guān)與大壩安全監(jiān)控中心之間穩(wěn)定的通信線路。

3.2 大壩數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)構(gòu)造和顯示模塊

當(dāng)系統(tǒng)要求上傳大壩數(shù)據(jù)信息是，系統(tǒng)會(huì)將上傳的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分類構(gòu)造，以便在顯示端能清楚辨別;當(dāng)系統(tǒng)下發(fā)指令時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)顯示端的變化通過轉(zhuǎn)換程序?qū)ο掳l(fā)的指令進(jìn)行構(gòu)造以便底層識(shí)別。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的構(gòu)造:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要有數(shù)據(jù)接收表、數(shù)據(jù)檢測(cè)表、站點(diǎn)參數(shù)表、報(bào)警數(shù)據(jù)表。數(shù)據(jù)接收到之后，系統(tǒng)會(huì)把原始數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)接收表，然后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序會(huì)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)際數(shù)值，并把每個(gè)檢測(cè)量存入到數(shù)據(jù)檢測(cè)表、報(bào)警數(shù)據(jù)表內(nèi)，以供數(shù)據(jù)展現(xiàn)使用。當(dāng)需要對(duì)通訊主機(jī)和通訊終端進(jìn)行設(shè)置，或者是下發(fā)參數(shù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序會(huì)對(duì)要下發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后把編碼的數(shù)據(jù)下發(fā)給監(jiān)控終端。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)各數(shù)據(jù)表的功能如下:

(1)數(shù)據(jù)接收表:存儲(chǔ)接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);

(2)數(shù)據(jù)檢測(cè)表:檢測(cè)上傳的數(shù)據(jù)是否為安全界限內(nèi)的數(shù)據(jù);

(3)站點(diǎn)參數(shù)表:各個(gè)站點(diǎn)每個(gè)采集量的各種參數(shù);

(4)報(bào)警數(shù)據(jù)表:存儲(chǔ)報(bào)警的數(shù)據(jù)。

水庫數(shù)據(jù)信息顯示模塊是指在監(jiān)控中心把下發(fā)的指令、系統(tǒng)設(shè)置信息 (如圖8所示)和網(wǎng)關(guān)上報(bào)的大壩水位、終端模塊的電池電量通過顯示器可以隨時(shí)查看。ZigBee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)模塊不斷地向監(jiān)控中心傳輸終端模塊采集的水位及電池電量等信息。監(jiān)控中心收到這些數(shù)據(jù)后實(shí)時(shí)地以圖表的方式顯示和更新，這些數(shù)據(jù)可以直接反映當(dāng)前的水庫水位狀態(tài)以及采集終端的電壓情況，水位是否正常，各終端節(jié)點(diǎn)電池電壓是否充足，如圖9所示。

圖8 系統(tǒng)設(shè)置時(shí)顯示的數(shù)據(jù)信息圖

圖9 水庫數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示圖

3.3 存儲(chǔ)管理模塊

監(jiān)控中心除了實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)水位及電池電量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)圖表顯示以外，還將存儲(chǔ)站點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)管理模塊的主要功能是將接收到的監(jiān)測(cè)端的數(shù)據(jù)信息根據(jù)一定的策略存儲(chǔ)至硬盤的特定區(qū)域，在必要情況下可以查詢存儲(chǔ)至硬盤的水庫歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)對(duì)大壩數(shù)據(jù)的保存有較高要求:

(1)以較高的頻率，存放來自各數(shù)據(jù)采集終端收集的數(shù)據(jù);

(2)可以大容量，長時(shí)間的存放;

(3)具有站點(diǎn)個(gè)數(shù)顯示的擴(kuò)展性;

(4)存放各個(gè)數(shù)據(jù)采集終端的各種配置。

該系統(tǒng)采用分組存儲(chǔ)策略，即將監(jiān)測(cè)信息按照時(shí)序關(guān)系分割成若干個(gè)數(shù)據(jù)單元存儲(chǔ)在文本中，存儲(chǔ)的信息單元包括站點(diǎn)編號(hào)、站點(diǎn)水位、站點(diǎn)終端的電池電量以及站點(diǎn)接收數(shù)據(jù)時(shí)的具體時(shí)間，所有的站點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)都將存放在D:根目錄下，以年-月命名的txt文件中，即一個(gè)txt文件存放一個(gè)月的歷史數(shù)據(jù)。例如2014-5.txt存放的是2014年5月份所有站點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))的歷史數(shù)據(jù)，如圖10所示。

圖10 存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)圖

txt文件中內(nèi)容包括站點(diǎn)編號(hào)、水位高度、電池電壓以及水位高度采樣時(shí)間即年、月、日、時(shí)、分、秒。

4 結(jié)論

針對(duì)現(xiàn)有的大壩安全監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不足，提出了基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控大壩的安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)ZigBee的自適應(yīng)組網(wǎng)，使整個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)之間通過分布式協(xié)作實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)采樣、數(shù)據(jù)采集、查詢式監(jiān)控。系統(tǒng)具有安裝方式簡單、工程施工量少、通信可靠性高、投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，是把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到水利信息系統(tǒng)中的典型案例，值得推廣和借鑒。

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