摘要：无线传感器网络是伴随着微电子、无线通讯和嵌入式体系等技能的快速前进而开展的一种新式网络。它能够实时监测、感知、搜集和处理各种监测目标的信息，是新式前沿科技研讨热门之一。本文针时地质灾害环境监测预警需求，经过运用无线传感器及传感网技能对山体滑坡、坍塌、泥石流等地质灾害环境进行不同断的高精度数据搜集，规划并完结了一个根据Nagios和Cacti渠道的无线传感网网络办理渠道。经过本文开发的监测预警网络办理渠道，能够有用地取得监测信息，并经过监测预警机制来削减地质灾害频发区域的人员伤亡和经济损失。
关键词：无线传感器；地质灾害监测预警；Nagios and Cacti；网络办理渠道
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)是一种全新的网络化信息获取与处理技能，具有动态自组网、无线多跳路由和多路径数据传输功用。无线传感器网络是由散布在不同方位的具有数据搜集及处理单元、通讯模块的无线传感器节点构成的网络，能够对多个目标施行时刻监测、数据搜集和操控。无线传感器网络能够感知、搜集、剖析、处理各种信息，包含温度、湿度、地表信息等，一起结合数据交融技能处理信息，现已在军事范畴、农业、安全监控、环保监测、修建范畴、医疗范畴、工业监控、智能交通等范畴得到了广泛的运用。
突发性山体滑坡、坍塌、泥石流是我国最严峻的几种地质灾害类型，因其发生时刻短、隐蔽性强、破坏性大，构成严重人员伤亡和巨大经济损失。现在为止，国内现已树立的用于监测突发性滑坡、坍塌、泥石流的自然灾害的网络，因为遭到杂乱的地舆条件、技能要素等影响，大多选用人工搜集方法，导致呈现数据搜集不及时，信息掩盖缺乏的缺陷，难以实时动态监测滑坡泥石流地质灾害并供给预警机制。本文经过树立根据Nagios和Cacti渠道的新的地质灾害预警无线传感网络，进一步进步无线传感网对自然灾害的监测预警才能，进步地质灾害监测掩盖规模和可靠性，然后削减人员伤亡和经济损失。
1 智能无线传感网的网络办理体系结构
无线传感器网络后台办理软件一般由3大部分组成，如图1所示。无线传感器网络搜集环境数据，并经过传输网络将数据传输到后台办理渠道(长途运用)，后台办理渠道(长途运用)对这些数据进行剖析、处理、存储，以得到无线传感器网络的相关信息，对无线传感器网络的运转和环境情况进行监测。此外，后台办理渠道也能够建议使命并经过传输网络奉告无线传感器节点，然后完结特定使命。
整个地质灾害无线传感网络监测体系为3层的MESH网络，由无线传感器网络层、网关层、以及TD—SCDMA和长途监控中心层(如图2所示)。为了能够得到有用及时的监测信息，在监测区域安置了选用ZigBee协议的传感器节点，如雨量计、深部位移计、地表位移裂缝计、孔隙水压计等，这些传感器节点与中继节点经过自组织的方法构成最底层的传感器监测网络。网关层为会聚网关层，运用WiFi进行数据的传输，该层包含ZigBee-WiFi网关、WiFi中继节点、TD—SCDMA网关与大数据量的音视频传感器节点、GPS传感器节点和地声传感器节点。长途监控中心选用TD—SCDMA网络与地质灾害监测中心站进行数据交换。TD—SCDMA网络具有掩盖规模广、数据传输率高的特色。运用TD-SCDMA网络能够根本满意当时的监测传感器与多媒体数据的传输需求，并能够大大下降研制和布置本钱。
2 地灾监测无线传感网网络办理体系技能计划
用于监测突发性山体滑坡、坍塌、泥石流的无线传感网网络办理渠道挑选根据Nagios和Cacti渠道进行二次开发。Nagios网络监控体系是根据Linux渠道开发的，选用散布一会集的办理方法，它能够经过署理或无署理的方法监控Windows／Linux服务器、路由器和交换机、网关、传感器等设备。Nagios服务器自身是没有监测机制的，它是经过插件来衔接被监控的主机，被监控的主机经过Nagios客户端把自己运转的情况反馈给监控端服务器，体系办理人员能够经过web界面检查设备的衔接状况，及时了解被监控目标的运转状况，当被监控目标的监控信息达到了必定的报警阈值时，Nagios也能够经过设定的通讯方法(例如手机、短信、邮件等)给办理人员发送报警信息，及时告诉办理人员处理报警信息。
Cacti是一套根据开放式互联网SNMP协议，运用php、mysql、snmp和rrdtool开发的网络流量监控东西，可生成对物理设备CPU、内存、端口流量的监控图，还能够经过自界说生成丰厚的图表，如防火墙的衔接数、VPN衔接数、设备环境温度、UPS电压改变等等。Cacti有丰厚的插件库，能够支撑路由器、交换机、防火墙、服务器、存储等等。针对地质灾害监测预警无线传感网络的需求，在ubuntu11．04渠道下对Nagi os和Cacti进行二次开发，将新研制的插件集成Nagios到Cacti结构，构成新的网络办理渠道，用于监测预警地质灾害的无线传感网络。
3 Nagios体系渠道装备进程
根据Nagios和Cacti的地质灾害监测预警无线传感网络体系是在ubuntu11．04渠道下装置开发的，充分运用Nagios结构的通讯插件，并集成到Cacti结构中，然后完结监测整个地质灾害无线传感网络的各类传感器、网关等设备。
3．1 Nagios及插件的装置
Nagios在ubunm11．04体系上装置。体系在装置Nagios之前需求装置net-snmp、net-snmp-devel、net-snmp-utils、apache2、libapache 2-mod-php5、build-essential、libgd2-xpm-dev等软件。
3．2 Cacti的装置
Cacti装置之前需求装置pbp5、mysql、rrdtool等，因为nagios集成于Cacti为一体，经过二次开发，构成了一个新的地质灾害监测预警无线传感网体系，在装置Cacti之前，需求把Nagios的share文件信息整合到这个新的体系中。
4 地质灾害预警无线传感网监测成果
根据Nagios和Cacti的监测体系首要经过Nagios插件来监测所要被监控的目标，因为地质灾害监测预警无线传感网这整个网络的传感器及网关被移植了SNMP协议，并界说了新的MIB信息，Nagios监测传感器及网关的信息能够经过check_snmp插件进行监控。例如，在编号为201的传感器中扩大的OID信息1．3．6．1．4．1．8000．201．11．1．1．3．0，即传感器作业的状况信息，如图4所示。
经过创立新的装备文件sensor201．cfg，在文件中界说主机和服务信息。
地质灾害监测预警无线传感网络体系经过装备经过snmpget搜集数据，运用rrdtool制作图形，能够恣意在其指定的时刻段内画图，并供给强壮的数据和用户办理功用，经过对Cacti的装备，创立新的监测目标，经过输入对应的OID信息，经过snmpget获取数据，发生新的监测图形。图5所示是本机的监测信息的展现图形。
5 结束语
地质灾害监测预警是我国现在需求大力开展的一个课题，运用无线传感网络技能，经过Nagios和Cacti的集成网络办理，能够有用地监控及时发现无线传感网网络设备的运转毛病，一起监测人员及时发现设备毛病，有用地削减了体系办理人员实地考察的设备和服务运转状况的时刻、人员和财力等方面。Nagios和Cacti的体系在地质灾害监测预警项目实践运用中还存在一些缺乏，如：监测状况的显现，重要信息的挑选等，这需求在今后的作业中体系办理人员进行改善。
