针对滑坡监测系统的特点,提出并设计了一套基于ZigBee技术的监测系统。ZigBee技术是无线传感器网络技术的一种,其拥有低功耗、网络容量大、延迟短等优点,广泛应用于工业、农业等领域,并取得了良好的监测效果。传统的滑坡监测技术主要靠人力采集,无法做到实时监测,且获取数据受气候条件限制。本文通过对ZigBee网络技术的研究,致力于将ZigBee技术应用至滑坡监测,开发了从传感器数据采集端到上位机软件的整套滑坡监测系统,同时对ZigBee监测节点在滑坡监测过程中的信号传输质量及监测节点的部署方案进行了较为深入的研究,具体的研究成果如下:(1)基于滑坡监测系统的特征,构建出了用于监测的无线网络的整体结构。即在确定了监测区域的基础上,设计出以ZigBee自组局域网络实现对监测区域的覆盖,并将局域网内采集的数据通过GPRS+ZigBee构成的网关上传至互联网的整体网络结构方案。(2)依据实际滑坡监测时对无线网络信号质量的要求,设计并组装了以CC2530芯片作为实现ZigBee无线网络的通讯节点的核心硬件设备,并在多种自然环境下进行了节点的组网测试,研究了不同环境场景下节点间RSSI值随节点间距变化的规律,并记录采集数据。进而通过最小二乘法,拟合出RSSI值在不同环境下随节点间通讯距离变换的关系式,可定量的计算出通讯节点在不同环境下保持良好通讯质量的间距阈值,为节点在滑坡体上实际部署提供参考的同时,也为滑坡监测信号质量评价奠定了基础。(3)提出了基于数字图像处理技术与虚拟力算法相结合的ZigBee监测节点快速优化部署的仿真算法,利用在Google Earth上获取的三峡库区某处边坡的卫星图,对目标监测区域进行数字图像处理以及虚拟力算法优化部署后,快速获取了对目标区域高覆盖率监测需要的ZigBee监测节点数量以及该覆盖率下的节点部署示意图,从而为实际滑坡监测提供了一种快速确定目标监测区域实现无线网络覆盖需要多少个监测节点以及相关部署方案。结果表明,该算法较为高效,部署方案合理。(4)对整体的监测系统进行了从传感器和监测节点的硬件组装到上位机软件的开发。实现了将土壤水分计、滑坡位移计等多个传感器利用ZigBee网络技术上传采集数据,即传感器通过多种转接模块以及电路设计实现与ZigBee监测节点相链,将采集到的数据通过RS485数字信号经RS485转TTL模块传递给ZigBee节点,最后通过GPRS+ZigBee的网关传输至PC端。同时,针对滑坡监测的要求,在Qt环境下开发了上位机软件,完成了从数据接收、历史数据存储到实时曲线显示的多种功能。