基于ZigBee的增強(qiáng)局域差分GPS變形監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、變形監(jiān)測(cè)研究對(duì)于預(yù)防堤壩潰壩及公共建筑物倒塌等災(zāi)害有重要意義。相對(duì)于人工測(cè)量、光纖傳感和激光定位等傳統(tǒng)方法，局域差分GPS(LADGPS)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。然而LADGPS方法仍存在許多缺點(diǎn)，諸如僅能測(cè)量位移參數(shù)，需架設(shè)專用數(shù)據(jù)鏈路。為解決這些缺點(diǎn)，本文提出基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)增強(qiáng)LADGPS的變形監(jiān)測(cè)方法。
　　 在增強(qiáng)LADGPS方法中，使用WSN中的ZigBee技術(shù)取代LADGPS的專用數(shù)據(jù)鏈路，減少

2、了有線電纜或無(wú)線電發(fā)射站帶來(lái)的不便。增加對(duì)影響變形體形變的環(huán)境參數(shù)諸如溫度信息的監(jiān)測(cè)，以便于分析形變與環(huán)境參數(shù)之間的關(guān)系。隨后，針對(duì)變形體的溫度和其位移量之間的聯(lián)系，本文提出溫度信息和位移量的信息融合概念，并給出其原理、模型及求解方法。
　　 為驗(yàn)證增強(qiáng)LADGPS方法，搭建專用的驗(yàn)證裝置，實(shí)驗(yàn)裝置的主框架采用TI公司的ZigBee標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)套件CC2431ZDK。驗(yàn)證裝置中，GARMIN公司的GPS15L模塊作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移傳感器

3、集成到CC2431ZDK的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中。增強(qiáng)LADGPS的基本原理是采用比絕對(duì)差分GPS(ADGPS)更適合變形監(jiān)測(cè)的相對(duì)差分GPS(RDGPS)方法。GPS15L獲取用于解算監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移的載波相位和偽距數(shù)據(jù)，而監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境溫度由CC2431ZDK節(jié)點(diǎn)載有的溫度傳感器獲取。所有數(shù)據(jù)均由WSN的2.4GHz的無(wú)線鏈路經(jīng)匯聚節(jié)點(diǎn)傳輸至個(gè)人電腦。在PC機(jī)上使用Labview軟件編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、解析、顯示、保存及處理。
　　 多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果