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传统水位监测需要人工测量,存在测量不方便、不迅速、数据又难以统计等诸多问题。因此,本文开展了对水位无线监测系统的研究。水位无线监测系统是对自然界水位变化规律进行监控、测量、分析以及预警的一个复杂而全面的系统工程,采用无线通讯方式实时传输监测数据,能大大提高监测效率。基于WSN和GPRS的水位无线监测系统是指利用WSN(无线传感器网络)和GPRS网络技术,让管理人员能够通过监控中心远程实时监测水位信息。一方面通过及时发现监测区域内水位过高从而采取紧急措施,避免安全隐患事件发生。另一方面给水文部门提供了精确有效的水文数据,使水资源的配置更加科学合理。本文设计的水位无线监测系统具体工作如下:(1)为提高无线传感器网络的寿命,提出了中继节点布局的问题模型,并在免疫算法基础上解决中继节点布局问题。通过对比路径损耗因子和最短通信距离分别为优化目标时的仿真结果,得出以路径损耗因子为优化目标的中继节点布局算法在能效性方面有着明显的优势。(2)无线传感器网络节点之间能自组织组网,单个节点成本低、扩展性强,能通过无线方式满足短距离监测范围内的数据交互。数据发送方和接收方需要按照约定的用户层协议传输数据,方便程序开发,同时隐藏了不必要显示的信息。由于RC4加密算法具有占用内存少,加密速度快等优点,因此通过加入RC4加密算法可以确保无线传感网络节点间通信安全。(3)水位中心节点利用GPRS超远距离传输水位数据,将无线传感器网络的优点和GPRS网络的优点结合起来,既能满足短距离的无线通信,又能满足超远距离的数据传输。(4)监控中心软件除了给管理人员提供可视化界面用于操作管理,同时还提供了水位实时显示功能,更加方便直观。监控中心功能还包括水位数据实时存储到数据库中,随时可以查询历史水位数据,警戒水位报警,显示节点在地图中位置分布,记录当天最高水位等。