基于Nagios和Cacti平臺的地質災害監測預警無線傳
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突發性山體滑坡、崩塌、泥石流是我國最嚴重的幾種地質災害類型，因其發生時間短、隱蔽性強、破壞性大，造成重大人員傷亡和巨大經濟損失。目前為止，國內已經建立的用于監測突發性滑坡、崩塌、泥石流的自然災害的網絡，由于受到復雜的地理條件、技術因素等影響，大多采用人工收集方式，導致出現數據收集不及時，信息覆蓋不足的缺點，難以實時動態監測滑坡泥石流地質災害并提供預警機制。本文通過建立基于Nagios和Cacti平臺的新的地質災害預警無線傳感網絡，進一步提升無線傳感網對自然災害的監測預警能力，提高地質災害監測覆蓋范圍和可靠性，從而減少人員傷亡和經濟損失。
1 智能無線傳感網的網絡管理體系結構
無線傳感器網絡后臺管理軟件一般由3大部分組成，如圖1所示。無線傳感器網絡采集環境數據，并通過傳輸網絡將數據傳輸到后臺管理平臺(遠程應用)，后臺管理平臺(遠程應用)對這些數據進行分析、處理、存儲，以得到無線傳感器網絡的相關信息，對無線傳感器網絡的運行和環境狀況進行監測。此外，后臺管理平臺也可以發起任務并通過傳輸網絡告知無線傳感器節點，從而完成特定任務。
整個地質災害無線傳感網絡監測系統為3層的MESH網絡，由無線傳感器網絡層、網關層、以及TD—SCDMA和遠程監控中心層(如圖2所示)。為了能夠得到有效及時的監測信息，在監測區域布置了采用ZigBee協議的傳感器節點，如雨量計、深部位移計、地表位移裂縫計、孔隙水壓計等，這些傳感器節點與中繼節點通過自組織的方式形成最底層的傳感器監測網絡。網關層為匯聚網關層，使用WiFi進行數據的傳輸，該層包括ZigBee-WiFi網關、WiFi中繼節點、TD—SCDMA網關與大數據量的音視頻傳感器節點、GPS傳感器節點和地聲傳感器節點。遠程監控中心采用TD—SCDMA網絡與地質災害監測中心站進行數據交換。TD—SCDMA網絡具有覆蓋范圍廣、數據傳輸率高的特點。使用TD-SCDMA網絡可以基本滿足當前的監測傳感器與多媒體數據的傳輸需求，并可以大大降低研發和部署成本。
2 地災監測無線傳感網網絡管理系統技術方案
用于監測突發性山體滑坡、崩塌、泥石流的無線傳感網網絡管理平臺選擇基于Nagios和Cacti平臺進行二次開發。Nagios網絡監控系統是基于Linux平臺開發的，采用分布一集中的管理方式，它可以通過代理或無代理的方式監控Windows／Linux服務器、路由器和交換機、網關、傳感器等設備。Nagios服務器本身是沒有監測機制的，它是通過插件來連接被監控的主機，被監控的主機通過Nagios客戶端把自己運行的狀況反饋給監控端服務器，系統管理人員可以通過web界面查看設備的連接狀態，及時了解被監控對象的運行狀態，當被監控對象的監控信息達到了一定的報警閾值時，Nagios也可以通過設定的通信方式(例如手機、短信、郵件等)給管理人員發送報警信息，及時通知管理人員處理報警信息。
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