基于无线传感网络的野外古迹监测系统的设计的任务书.docx

基于无线传感网络的野外古迹监测系统的设计的任务书
一、需求背景
随着时代的发展和城市化的加剧，许多古迹在城市化进程中被毁坏或遗失。而许多被遗留下来的文物古迹也面临着人为破坏、环境污染等威胁。因此，对古迹进行监测和保护已成为一项紧迫的任务。
现有的监测手段主要包括人工巡检和电子监测。而在一些山区或不易到达的地方，人工巡检成本较高，监测效果也不理想。同时，传统的电子监测方式需要依托于有线网络，限制了监测范围。基于此，本项目提出了一种基于无线传感网络的野外古迹监测系统，为古迹的保护提供有效的手段。
二、设计目标
本项目的目标是设计一种基于无线传感网络的野外古迹监测系统，实现以下功能：
1.对古迹的环境参数（如温度、湿度、光照强度、空气质量等）进行实时监测。
2.对古迹周围的动植物进行实时监测，提供古迹的生态信息。
3.对古迹周围的人员和车辆进行实时监测，预防人们在古迹周围打猎、盗墓等非法活动。
4.对古迹的物理形态进行定期巡检和记录，防止古迹被盗移或破坏。
5.数据采集和监测数据的存储，并提供数据分析和预测功能。
6.提供远程控制和管理功能。
三、技术路线
为实现上述目标，本项目主要采用以下技术路线：
1.采用多个无线传感器节点分布在古迹周围，实时监测环境参数、动植物情况、车辆和人员活动等。
2.采用无线通讯网络（如ZigBee）将传感器节点连接起来，实现数据的实时传输与共享。
3.将采集的监测数据存储在云端，建立数据仓库，并提供数据挖掘与预测分析功能。
4.对于发生预设事件（如古迹周围有非法活动等）时，通过手机短信、电话、邮件等方式实现远程警报，并实时向管理人员推送相关信息。
四、设计方案
古迹监测系统主要分为以下几个组成部分：
1.无线传感器节点
传感器节点是古迹监测系统的核心部分，通过多个无线传感器节点对古迹周围的环境参数、动植物、人员和车辆等进行实时监测，将采集到的数据实时传输至云端。
传感器节点配置如下：
（1）温度传感器：用于实时监测古迹周围的温度情况。
（2）湿度传感器：用于实时监测古迹周围的湿度情况。
（3）光照传感器：用于实时监测古迹周围的光照强度情况。
（4）空气质量传感器：用于实时监测古迹周围的空气质量情况。
（5）动植物监测传感器：用于实时监测古迹周围的动植物情况。
（6）视频监控传感器：用于实时监测古迹周围的人员和车辆情况。
2.无线传输网络
无线传输网络采用ZigBee协议，可以实现多个传感器节点间的数据实时传输与共享。一般而言，ZigBee传输的距离和带宽较少，但是对于古迹周围的数据采集和传输足够。
3.数据存储及云端管理
数据存储及云端管理主要包括对传感器数据的采集，存储和管理。采集到的数据存储在服务器的云端中，并且可以通过网络对其进行管理、存储、分析、预测等一系列操作。
4.远程警报及管理
当发生预设事件时，管理人员可以通过手机短信、邮件等方式实现对采集数据的远程警报，并在第一时间进行管理和处理。
五、预期效果
本项目的预期效果如下：
1.基于无线传感网络的古迹监测系统可以对古迹周围的环境参数、动植物情况、车辆和人员活动等进行实时监测和保护。
2.采集和存储在云端的数据可以被有效地管理、存储、分析和预测，为古迹的保护提供实时数据支撑。
3.远程警报功能可以在发生预设事件时及时报警并实时推送相关信息至管理人员，为人们的安全保障提供了更加有效的手段。
4.坚实的技术支持和丰富的监测经验让古迹获得更加全面、可靠的保障，同时也为更多的古迹监测工作提供了有益的参考。
六、总结
基于无线传感网络的野外古迹监测系统是一项有着非常实际和切实需求的工作，其设计的核心是通过使用灵活、全面的传感器节点，让对于古迹周围的环境、动植物、人员和车辆进行全面的实时加密式监测，采集的数据被存储在云端的数据仓库中，并且可以通过网络对其进行管理和处理，处理完后在可能发生危险的时刻可以及时报警，既增强了人员安全保障，又扩大了古迹监测的范围和深度，是一项非常有意义的工作。