拦河筑坝,兴修水库给人类带来了巨大的综合经济效益,同时在提高城市化水平、促进区域社会经济发展和生态环境建设方面也发挥了重要作用。然而,由于多种原因,如水文、地质、施工质量及老化等,部分大坝存在安全隐患,影响着这些工程效益的发挥,甚至威胁下游人民的生命财产安全。一旦大坝失事,将导致难以估量的灾难和损失。大坝安全监测已经引起我国政府和人民的普遍关注。无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络,它集成了传感器、微机电系统和网络三大技术,目的是感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息,并转发给观察者,是以数据处理为中心的系统。随着微机电系统MEMS、无线通信技术和电子技术的不断发展,使无线传感网络的实际应用成为可能。本文根据无线传感网络的基本理论,应用先进的网络技术和计算机技术,设计了集数据采集、数据分析、信息显示于一体的大坝安全监测系统结构。在研究和分析目前相关的无线传输技术、存储技术、传感技术、嵌入式等技术的基础上,结合国内外最新的研究成果,设计了低功耗可扩展无线传感网络节点,详细地介绍了节点的硬件和底层软件设计;最后本文重点介绍了多传感器数据融合技术,并将数据融合算法应用到大坝安全监测系统中。通过算术平均值和分批估计的方法,对多个传感器的测量值进行融合,以防止节点失效,以及外界因素带来的测量干扰。本系统设计中,我们对传感器监测结果和计算结果进行模糊化处理,以减小或消除由于大坝环境影响以及传感器自身条件影响带来的监测数据的不确定性。