季冻区路基在冻融作用下常常发生冻胀、融沉等病害,其中路基土的温、湿度水平是致灾的重要因素。针对现有监测手段单一,路基温、湿度全时空监测困难等问题,利用远程无线传输技术,设计了一种基于GPRS(通用分组无线服务)通信技术的季冻土路基温、湿度双参数监测系统,可以实时监测路基温、湿度变化。系统采用土壤专用的温、湿度传感器作为采集终端;以STC89C52单片机作为主控制器,通过编辑AT指令控制GPRS连通网络和数据收发,实现温、湿度数据远程传输和存储。经实际验证该系统采集精度高、稳定可靠、操作方便,可实现对季冻土路基内部温、湿度的实时无损监测。
设计了一种新型的高原冻土监测系统。采用ARM7内核的MCU进行控制,并基于IPv6协议利用IPv6技术和GPRS技术相结合的方式,建立了可自组网的无线传感器网络,实现了对指定区域环境参数的实时监测。系统使用了多个土壤水分传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、氮气传感器对高原冻土环境进行全方位实时观测。各监测点将数据通过基于IPv6的无线网络传送给汇聚节点,汇聚节点再通过GPRS网络将数据传送给监控中心。监控中心可以对数据进行记录和分析,更好地指导环境保护和建设工作。
针对冻土地温远程自动监测的实际需求和实施条件,提出基于GPRS的冻土地温远程监控系统的体系结构和组成模块,进行硬件原理设计、GPRS传输模块数据接口及相关传输协议设计,并分析采集数据。经应用证明,系统可满足冻土地温长期自动观测的需要。