采用LabVIEW和NI无线传感器网络监测名胜古迹

1、采用labview和ni无线传感器网络监测名胜古迹开展了一项修复工程，这座教堂可以追溯到12世纪。项目由castile 和 león地方政府通过románico norte方案提供资金，来支持santa maría la real基金和遗产监测系统方案(mhs)。本地行动小组país románico也通过环境农业渔业部的开发方案为santa maría la real基金和遗产监测系统方案筹措资金。在这座具有历史意义的教堂改造完成后，基金会意识到遗迹需要延续监测从而庇护教堂不受环境衰退的侵犯。因此，小组开发了一套试验性的计划用于监测

2、教堂的环境参数，包括如下几方面：教堂中殿内部17个位置的空气温度以及相对湿度教堂外部的空气温度和相对湿度一套位于教堂上部的微型气象站的数据采集系统结构振动的测量教堂的庇护团队打算将这些测量数据存储于一台位于教堂内部的中心计算机，数据将被传送到远程站点用以观看和管理。另外，还需要安装一个入口探测器、一个火警探测器以及一个用于遥控外部设备的装置。团队挑选 来管理囫囵系统以及同时执行多个进程。他们同时挑选了ni wsn技术用于测量温度和湿度参，以及入口探测器，火警探测器和制动器。此外团队用法ni wls-9163 wi-fi模块结合三轴加速计来测量结构振动。团队最大的挑战来自于线路的安装与的躲藏，要

3、在不阻碍遗迹外观的同时保持良好的信号，因为遗迹石墙和柱子的存在，这是很困难的。图1描述了教堂中殿的传感器网络的也许位置。figure 1: 节点贡献方案团队在与中殿相连的小房间内安装了两个ni wsn-9791网关，基于美观的考虑，将他们从人群的视野当中巧妙的躲藏了。然而，隐蔽的节点与中心计算机之间无线信号质量就变差了。为解决这一问题，团队放置了高增益的外部天线(9 db)并为两个网关用法了1.5米的延伸线，将天线的放置逼近木门的内框上，2所示。团队用法了低功耗和易于衔接的ni wsn-3202 模拟输入节点，以及型号为为hmp50的温度与湿度计。这一装置每10秒钟读取一次温度和湿度度值，计算

4、每分钟内的平均值，并将其传给网关。惟独在检测到变幻的时候，数字输入（通道0和1）才会发送数据。惟独当网关发送命令时数字输出才会被激活，然后衔接到特定位置的固态上。起初，遗迹庇护团队安装wsn-3202节点时没有用法庇护性外壳，3所示。后来，团队安装节点时用法了可以着色简单躲藏的防水外壳。这样可以挑选无线信号更好的位置。团队用法labview管理测量系统，开发了一套基于多线程的应用程序，可以同时执行若干进程。这些进程包括如下任务：figure 2: 测量节点后来，小组把节点装置放在防水的地方，那里更易于上色和躲藏。这使得这个位置成为信号接收的较佳位置。团队用法labview管理测量系统，开发了一

5、套基于多线程的应用程序，可以同时执行若干进程。这些进程包括如下任务：测量来自传感器网络和蔼象站的数据读取来自加速计的数据用法互联网将数据传送给远方的数据库管理用户界面进程被均衡的分配在惠普（hp） proliant ml115 g5服务器（一个四核opteron cpu）的不同核上。应用程序调用service keeper and service mill的工具来作为windows操作系统的服务运行。部分接口4和5所示。figure 3: 用户界面截图庇护团队安装了一个气象站，由串行线缆(rs232, rs485, rs422 及 sdi-12)衔接到一个叫做digiconnect wi-sp

6、的wi-fi装置，它与一个wi-fi接入点相连。服务器上的digi realport软件一个串口，labview应用程序由这个串口读取气象站的数据。团队用法同样的策略衔接wls-9163装置读取三个通道的数据。他们将wls-9163 wi-fi客户端衔接到wi-fi接入点，labview由模拟输入通道读取数据。尽管传输无线信号的条件极其恶劣，wsn网络依旧稳定运行。全部的节点可以达到超过20% 的信号强度，节点间或会失去衔接，对于这些节点而言只要有8%的信号强度他们就能够传输数据。这种状况可以通过中继节点来解决，但这种解决计划并不行行，由于中继节点并不能从外部猎取供电，会很快耗尽电池。通过用法labview 和 ni wsn技术，团队很轻松地为一座12世纪的古迹开发了监测系统。所体现出来的优势在于可以在不同地点将多种传感器便利灵便的组成网络。通过在labview中开发节点程序允许在节点中完成复杂的数据处理，确保了节点电池的用法时光和更高的能源利用率。例如，庇护团队可以应用一种策略，对采集到的数据求平