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圜 经验交流 基于GSM短信技术的大坝安全监测系统设计 陈文辉 张学习 邹兵 陈泽宁 (广东工业大学 自动化学院) 摘要：有线介质传输网络存在架设及运营费用高、可扩展性差等问题，制约了大坝安全监测系统的推广与 应用。设计一种基于GSM 短信技术的大坝安全监测系统，主要 由无线传感器网络、GSM 短信中心和监测中th,3 部分组成，利用多线程技术，实现监测中心与网关之间实时双向短信通信。试验表明：该监测系统传输时延小， 传输质量稳定可靠。 关键词：GSM工业模块；大坝安全监测；多线程技术；短信通信 O 引言 随着计算机网络、电子技术和通信技术的高速发展， 大坝安全监测技术也得到相应的发展，并逐渐趋向系 在人类改造 自然的历史上，大坝具有重要的意义。 统化、自动化和成熟化[5】。 利用水位差，可以产生电力；日常生活中，可以供给 本文设计了一种基于GSM短信技术的大坝安全 淡水、灌溉农田；洪涝灾害时，可以拦洪蓄水。为此， 监测系统，主要由无线传感器网络、GSM 短信中心 人类建造了数量庞大的水库大坝Ⅲ。然而，由于多种 和监测中心 3部分组成。无线传感器网络和监测中心 原因，大坝存在着诸多不确定的安全隐患，一旦爆发， 之间无需架设专门的传输线路，可借助第三方 GSM 直接威胁到大坝下游人民的生命财产安全 【。 无线传输网络，实现两者之间的实时通信。目前GSM 目前，传统的大坝安全监测系统传输网络大多是 网络建设完善，基站遍布城乡，信号覆盖范围广，传 由电缆和光缆等有线介质组成，存在布线、改线工程 输质量稳定可靠。利用GSM 网络信号实现数据远距 量大，线路容易损坏，无线传感器网络中的站点不可 移动等问题3【】。这些问题不同程度地影响、制约了大 离传输是一种可行方案。 坝安全监测系统的推广与使用。大多数中小型水库远 l 大坝安全监测系统总体设计 离市区，地质条件复杂，恶劣的自然环境导致传输线 大坝安全监测系统网络扑图如图1所示。 路铺设成本高，建设工期长，工程后续维护费用大4[1。 图1 大坝安全监测系统拓扑图 1．1 无线传感器网络 域内的水位计传感器、ZigBee无线模块及蓄电池构成； 无线传感器网络由传感器终端、路由器和网关等 网关节点则 由基于ARM7核 RISC结构的LPC2210 节点组成。传感器终端、路由器由分布在大坝监测区 微处理器、德州仪器公司的 ZigBee无线射频芯片 2014年第35卷第4期 自动化与信息工程 43 CC2430E61以及广和通公司的 GSM／GPRS通讯模块 务和小区广播短消息业务。 G600等芯片构成。CC2430芯片只需很少的外围部件 2．2 GSMAT指令 配合就能实现信号的收发功能，且外设资源丰富，只 AT指令一般应用于终端设备与 PC应用之间的 要扩展合适的驱动电路和传感器，就能实现数据的采 连接与通信。GSMAT常