基于无线传感器网络的大坝渗压监测系统设计的任务书.docx

基于无线传感器网络的大坝渗压监测系统设计的任务书
任务书
一、任务背景
大坝是水资源工程中最重要的水利工程之一，在灌溉、水电等多个领域都有着广泛的应用。但是，由于常年受到水力冲刷、冻融循环、地震等多方面的自然因素的作用，大坝存在安全隐患。为了减少事故风险，保证大坝的长期稳定性和安全性，对大坝进行渗压监测尤为重要。随着无线传感器网络技术的发展，传统的大坝渗压监测方法已经不能满足实际需要。因此，设计一种基于无线传感器网络的大坝渗压监测系统，能够实时、准确地监测大坝的渗压情况，对保障大坝的安全具有重要意义。
二、任务目标
1.设计一种基于无线传感器网络的大坝渗压监测系统。
2.实现无线传感器的自我组网和分布式处理。
3.设计低功耗的传感器节点，最大限度地延长传感器的使用寿命。
4.设计数据采集及上报机制，系统能够实现实时、准确的大坝渗压监测。
5.分析大坝渗压监测数据，对大坝进行安全评估，提出维护方案。
三、任务内容
1.建立大坝渗压数据采集体系，确定需要采集的渗压数据。
2.设计无线传感器节点，包括硬件电路与软件程序，在设计过程中考虑节点的低功耗和较长的寿命。
3.建立无线传感器网络，并实现传感器节点之间的自我组网和分布式处理。
4.设计数据采集及上报机制，实现对大坝渗压数据的实时、准确监测。
5.对采集到的数据进行分析，并基于数据分析结果，对大坝进行安全评估，提出维护方案。
6.对系统进行测试，确保系统的稳定性和可靠性。
四、预期成果
1.一种基于无线传感器网络的大坝渗压监测系统。
2.设计并实现的传感器节点，能够实现自我组网、分布式处理以及低功耗。
3.采集的数据准确、实时，并通过网络上报至数据库。
4.基于采集数据对大坝进行安全评估，并提出维护方案。
5.完善的系统说明文档和用户手册，方便系统的使用和维护。
五、任务流程及时间安排
1.任务启动与组织（2周）
明确任务目标、分工及实验设备等物品的购置。
2.系统分析与需求细化（2周）
对大坝的渗压监测进行系统分析，并进行需求细化。
3.无线传感器网络设计（4周）
包括节点设计、网络组网、分布式处理等。
4.数据采集及上报网络设计（2周）
设计数据采集及上报机制，实现实时、准确的大坝渗压监测。
5.数据分析及维护建议（4周）
对采集到的数据分析，提出建议维护方案。
6.系统测试（2周）
对系统进行完善的测试。
7.论文撰写与答辩（4周）
撰写系统论文，完成系统答辩。
总计16周。
六、任务支持与条件
1.提供相关硬件设备，包括传感器节点、无线传输设备等。
2.提供开发工具及环境，如软件开发工具、数据库等。
3.提供相关技术支持。
4.提供实验场地和资源。
七、任务评估指标
1.设计是否符合需求，系统是否实现了准确、实时的大坝渗压监测。
2.设计的传感器节点是否具有自主组网、分布式处理和低功耗的特点。
3.采集到的数据是否准确、实时，并能够显示在数据库中。
4.是否能够对采集到的数据进行分析，并提出相应的维护建议。
5.系统的稳定性和可靠性。
八、任务承担单位
本项目由计算机科学与工程学院承担。
九、参考文献
1.徐大为.基于无线传感器网络的大坝安全监测研究[D].河南理工大学,2013.
2.陈泳、薛忆梅.基于无线传感器网络的大坝安全监测系统设计[J].煤炭技术,2015,34(7):66-68.
3.林维峰、陈宁.基于无线传感器网络的大坝渗压监测系统研究[J].科技创新导报,2016,13(24):90-91.