一种山区突发性洪水监测与预警系统及其构建方法

1.一种山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，包括监测无线传感器网络和监控系统，每个监测无线传感器网络包括若干传感器节点、簇头节点和汇聚网关，所述传感器节点获取实时数据通过多跳后经动态成簇的簇头节点上传至汇聚网关，所述汇聚网关负责网络的发起，拓扑的形成与维护，网络数据的汇聚与处理与监控系统的通信与信息交互；所述监控系统用于接收监测无线传感器网络发送的数据并对数据进行分析处理和发布。
2.根据权利要求1所述的山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，传感器节点包括若干传感器、主控制器、USB接口、存储器、电源模块和太阳能电池板，所述传感器、USB接口、存储器和电源模块均与主控制器相连接，电源模块为主控制器提供电源，该电源模块同时还与太阳能电池板相连接。
3.根据权利要求2所述的山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，所述主控制器为TI公司的CC2530 ZigBee模块。
4.根据权利要求2所述的山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，所述传感器包括雨量传感器、土壤含水量传感器、渗透系数传感器、边坡位移传感器、水位传感器和流量传感器。
5.根据权利要求1所述的山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，所述汇聚网关包括嵌入式控制器、ZigBee通讯模块、控制器USB接口、控制器存储器、控制器电源模块、GPRS收发模块、SIM卡和太阳能电板，所述控制器USB接口、ZigBee通讯模块、控制器存储器、控制器电源模块、GPRS收发模块均与嵌入式控制器相连接，其中GPRS收发模块还与SIM卡相连接，控制器电源模块还与太阳能电板相连接。
6.根据权利要求1所述的山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，每个传感器节点之间采用网状拓扑结构；现场监测无线传感器网络中簇头节点和汇聚网关之间采用星形拓扑结构。
7.根据权利要求1所述的山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，所述监控系统包括乡村级监测站、县级监测中心和省级监测中心，所述乡村级监测站包括多个监控计算机用于接收并分析监测无线传感器网络发送的信息；所述县级监测中心与省级监测中心分别包括监控计算机、本地数据库服务器和WEB数据库服务器。
8.根据权利要求1所述的山区突发性洪水监测与预警系统，其特征在于，所述监测无线传感器网络与监控系统之间采用GPRS和Internet通信。
9.一种权利要求1所述山区突发性洪水监测与预警系统的构建方法，以多个监测区为实施客体，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在每个监测区布设监测无线传感器网络，根据监测区的GIS信息、山坡降雨量的分布特性和山坡地址信息部署传感器节点；将汇聚网关部署在监测区中心的山顶；每个传感器节点之间采用网状拓扑结构；簇头节点和汇聚网关之间采用星形拓扑结构；
步骤2、监控系统根据级别划分乡村级监测站、县级监测中心和省级监测中心；在所述乡村级监测站布设若干台监控计算机，分别在县级监测中心和省级监测中心布设监控计算机、本地数据库服务器和WEB服务器；
步骤3、汇聚网关与乡村级监测站、县级监测中心和省级监测中心采用GPRS和Internet通信。

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