基于ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)的三維電法勘探系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、電法勘探是勘探地球物理學(xué)主要學(xué)科之一。在各種礦產(chǎn)資源、水文、工程地質(zhì)等勘察方面，電法勘探已成為不可替代的、最有效的勘察手段之一，在考古、環(huán)保、地質(zhì)災(zāi)害等領(lǐng)域，電法也是有效的調(diào)查手段。
　　 近年來，出現(xiàn)了很多使用計算機控制的電法儀器，和許多針對電法數(shù)據(jù)進行分析處理的軟件系統(tǒng)。這些儀器和軟件系統(tǒng)在勘探工作中，已經(jīng)得到了較廣泛的應(yīng)用，但仍有一些不足之處。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本文討論了一種新型的基于ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)的三維電法勘探系統(tǒng)的

2、設(shè)計與實現(xiàn)。該系統(tǒng)具有以下幾個創(chuàng)新點:
　　 1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，使用zigbee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸控制信號和測量數(shù)據(jù)，使得系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)輕便、易于布置;
　　 2.信號采集方面，提出新的算法思路，使用了大樣本采樣方式，提高數(shù)據(jù)采集的準確性和可靠性;
　　 3.數(shù)據(jù)解釋方面，實現(xiàn)了自動進行富水分析和巖石分析、自動判別異常。
　　 按照面向?qū)ο箝_發(fā)方法的流程，本文對基于ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)的三維電法勘探系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的各

3、環(huán)節(jié)進行了討論。
　　 首先，本文提出了電法勘探系統(tǒng)的改進方向，并使用用例分析方法從使用者角度對系統(tǒng)進行了與實現(xiàn)無關(guān)的描述，得出了基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的三維電法勘探系統(tǒng)的需求分析。
　　 其次，在需求分析的基礎(chǔ)上，討論了基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的三維電法勘探系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計。在架構(gòu)設(shè)計中，根據(jù)系統(tǒng)需求提出系統(tǒng)設(shè)計的目標和原則，然后從技術(shù)架構(gòu)和功能架構(gòu)兩方面進行了討論。在技術(shù)架構(gòu)方面，引入了TRIZ創(chuàng)新方法指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計，使用

4、分層模式進行了邏輯架構(gòu)設(shè)計。在功能架構(gòu)方面，討論了基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的三維電法勘探系統(tǒng)各功能模塊的設(shè)計。
　　 再次，對基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的三維電法勘探系統(tǒng)進行了詳細設(shè)計。在靜態(tài)建模中，討論了對系統(tǒng)中的類和類間關(guān)系進行分析的方法，用類圖和類間關(guān)系圖進行了舉例描述。在動態(tài)建模中，使用時序圖來描述對象之間動態(tài)的交互關(guān)系，使用協(xié)作圖顯示對象、對象間的鏈接以及鏈接對象間如何發(fā)送消息。使用狀態(tài)圖描述了類的所有對象可能具有的狀態(tài)、引起狀

5、態(tài)變化的事件，以及對象狀態(tài)和事件之間的關(guān)系。使用活動圖表現(xiàn)系統(tǒng)中各種活動的次序。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，按照關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計理論對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型進行了設(shè)計，并討論了XML的數(shù)據(jù)存儲和交換方式。
　　 接下來，在詳細設(shè)計的基礎(chǔ)上，討論了系統(tǒng)各模塊的實現(xiàn)以及測試。系統(tǒng)實現(xiàn)主要討論系統(tǒng)的三個核心模塊，即數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和制圖的實現(xiàn)過程和技術(shù)難點。在數(shù)據(jù)采集模塊的實現(xiàn)中，討論了使用Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸指令和數(shù)據(jù)的方法，以及對實現(xiàn)