监测型传感网的“预测-修正”数据管理方法

将无线传感器网数据管理技术分为4类:陈述性语句、信号处理、模型预测以及中间件,并进行对比研究总结出如何既将传统的数据管理技术移植到传感网,又考虑到传感网自身的能源和网络带宽约束.针对监测型传感网,提出了一种新的"预测-修正"传感网数据管理方法,对传感节点的每个测量建立一个对应的虚拟表,所有的虚拟表又组成一个虚拟数据库.通过读取、预测、修正3个步骤,获得较为精确的测量值.最后用实验室温度监测实验验证了本方法.     

基于无线传感器网络的滑坡地质灾害预警监测系统研究

自动实时的边坡危岩变形失稳监测是预测滑坡等地质灾害发生的有效手段,有助于掌握其规律,及时分析并作出安全量性评价,使边坡灾害的概率及损失减到最小,甚至避免发生.为此,采用ZigBee无线传感器网络技术对边坡危岩的倾角和水位信息变化进行实时采样监测,通过无线通信和网络传输进行远程信息交互,实现滑坡等地质灾害的监测和预警.对该监测系统结构体系、无线传感器网络拓扑结构、无线传感节点的结构和软硬件设计、系统的性能和应用情况等方面进行了设计与测试.相比传统的岩土工程灾害监测系统,优点有实时监测及维护简便、系统成本低、节点简单及易布设、监控区域展扩方便等.     

基于分布式振动传感技术的滑坡监测研究

我国高速铁路穿越地质条件复杂,容易遭受山体滑坡等地质灾害,极大危害铁路的安全运营。针对山体滑坡灾害大范围,大体量的特点,本文提出采用分布式光纤振动传感技术开展山体滑坡监测,研究了分布式振动传感器在滑坡山体上的布设工艺及通过试验验证了该技术的可行性。初步研究成果为今后山体滑坡全尺度监测提供了新的技术方法。     

典型区域地质灾害监测传感器布设研究

应用地质灾害远程监测系统进行边坡稳定性监控,为滑坡稳定状况和潜在危害的正确分析评价、预报预警及工程治理等提供可靠资料和科学依据,对地质灾害综合治理有着重大意义。该文首先对地质灾害监测传感器选取的基本要求做了相关的介绍,然后地质灾害传感器监测相关内容,最后分析了监测中误差分析及布置位置分析。     

基于物联网的地质灾害监测系统

针对传统的地质灾害监测方法存在数据收集不及时、信息覆盖面不足等缺点,设计了一种基于物联网的地质灾害监测系统,并构建了系统的总体架构,形成地质灾害监测物联网平台,重点描述其中感知终端硬件及单片机驱动程序设计。该系统利用STC12C5A60S2单片机作为控制核心,对传感器采集的降雨量、地下水位和山体移位等信息进行处理,并控制GPS定位模块获取监测点位置信息,然后将处理后的数据经GPRS模块封装成TCP/IP数据包,通过GPRS骨干网接入Internet网传送至监控中心。实验测试结果证明:该系统具有良好的可靠性、稳定性和通信实时性。     

基于网格的无线传感网传输延迟预测方法研究

针对无线传感器网络传输信道受到介质的多途效应影响而易出现传输时延的问题,提出一种基于网格的无线传感网传输延迟预测方法。构建无线传感网络的信道传输模型,进行无线传感器网络传输信号分析,结合传感器节点的优化部署方法进行节点网格路由设计,根据无线传感器网络信号传输的多径特征进行网格区域部署,实现无线传感网络的信道均衡控制,结合相关性检测方法进行无线传感网传输延迟参量估计,采用最大似然估计方法实现对无线传感网传输延迟的准确估计和预测。仿真结果表明,采用该方法进行无线传感网传输延迟预测的准确性较高,降低了传输延迟失真和误码。     

野外传感网节点管理与数据传输的设计与实现

针对野外环境中传感网节点的远程监测管理、多媒体数据长期稳定传输存在的问题,采用由传感网节点、数据传输管理网关和远程网络接收管理平台组成的系统,完善系统硬件平台使用远程监测管理技术、二级缓存技术、休眠调度等策略。进一步延长了网关与网络的生存周期,实现了对野外传感网休眠调度周期、采样周期、网络健康状况等的远程管理和监测,大大提高了系统的鲁棒性。该系统突破传统系统传输数据单一、数据丢包率高、无法远程进行监测管理的技术瓶颈,实现长期、稳定、双向的野外多数据类型环境监测。     

非煤矿山采空区光纤监测研究

非煤矿山采空区大面积垮落会引起地表开裂、塌陷、矿震等恶性事故,为了对采空区进行监测,开发了基于先进的光纤传感技术的光纤位移、应力和微震传感器,将这些传感器进行集成,建立针对非煤矿山采空区的监测系统,并在铁矿进行了现场示范。试验结果表明,基于光纤传感技术的非煤矿山采空区监测系统运行良好,试验数据可信,具有很好的推广潜力。     

基于光纤光栅的振动参数监测及信号处理系统

针对光纤光栅传感与其他传感技术相比,有其独特的优点,对光纤光栅传感器进行了理论分析,建立了通过测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量信号处理系统的结构,作了光纤光栅传感器与加速度传感器的振动参数监测实验,并对实验结果进行了比较。结果表明,光纤光栅传感器的性能很好,可以用于低频振动结构的动态实时监测。     

滑坡地质灾害无人监测预警平台设计

为远程实时监测边坡稳定状态并及时进行滑坡地质灾害预警,减少人员财产损失,设计了一种滑坡地质灾害无人监测预警平台。提出了短距离自组织无线传感网络和北斗短报文/GPRS远程通信技术相结合的无线数据传输方案,以及边坡地表变形、地下变形、内力、水文、环境等参数的低功耗传感检测方案,进而实现了免线缆的滑坡地质灾害无人监测硬件平台;建立了滑坡地质灾害预测预警系统软件平台,实现边坡监测数据的阀值预警、边坡稳定性辅助分析和远程支援专家数据访问与会商等功能。该系统平台具有部署维护成本较低、功能全面实用的特点,在边坡稳定性参数监测和滑坡地质灾害的预测预警方面具有一定的推广价值。     

基于无线传感网的桥梁结构健康监测系统测试平台设计

桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注.本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案.对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供能量和有线通信的网关节点的分层传感网系统来替代一个只配备大容量电池的简易无线传感器网络是可行的。     

基于WSN的库区滑坡实时监测预警系统方案研究

近年来,三峡库区滑坡等地质灾害频繁发生,由于缺乏低成本、大范围、易构建的实时监测预警系统,因此难以向相关部门提供全方位、全天候监测预警;针对上述问题,重点开展基于无线传感器网络的滑坡监测预警关键技术和体系结构研究,提出以无线传感器网络技术为基础,构建滑坡监测区域无线传感器监测网络的设计方案,并结合GPRS通信技术,实现对监测区域的远程实时监测和预警预报.     

一种自供电多传感器无线环境质量监测系统的设计

为了实时精确监测既定区域的环境质量状况,解决传统无线传感网因电池不耐用又不能及时更新而导致网络中断的问题,研究设计了一种自供电多传感器的无线环境质量监测系统。所研究设计的无线传感网节点利用太阳能光伏电池板发电完成自供电,并对最大功率点跟踪控制算法进行了优化改进,解决了因电池不能及时充电而导致的传感器节点工作异常的问题,实现了环境质量状况无人值守实时监测。利用数据融合算法,将多节点传感器采集到的数据进行数据融合,通过实验测试表明,所设计系统的测试数据和当地当天中国环境监测总站发布的环境质量状况数据基本吻合。     

2013-15 科技期刊亮点

提出基于能量监测的传感器信任评估方法北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室范存群等根据物联网传感层的特点和其特有的安全问题,提出了一种基于能量监测的信任评估方法来解决无线传感网节点的信任问题。该方法首先通过电路监测模块来获取节点剩余能量信息,然后通过实际功耗情况与理论功耗情况之间的互相关系数来建立评估方案,判断节点的几种信任度,最     

基于群智能算法的WSNs动态联盟任务协同

针对无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSNs)中单个节点的计算能力有限、完成数据发送任务比较困难的问题,提出一种协同处理的方式传送数据,可以将协同任务分为感知子任务和计算子任务。在传感节点任务协同的动态联盟中,引入基于粒子群算法优化蚁群算法(Particle swarm optimization ant colony algorithm,PSO-ACO)构建传感网的数据汇集路由树。利用传感器网络在采集数据之间的相关性,运用群智能算法来优化节点发送数据的传输路径,以保证动态联盟执行任务时的连续性,在一定程度上保证传感网的性能,从而降低了通信能耗。仿真实验表明:当传感器网络的感知节点与网络节点总数的比值小于28%时,网络监测性能最优,该文方案可以消除同一任务检测传感器节点冗余、降低系统能量消耗。     

新一代光纤智能传感网技术进展

新一代光纤智能传感网是一项涵盖领域较为广泛的综合性技术,主要包括微结构光纤传感、基于非线性光学散射的光纤传感、基于光纤扰动的光纤传感、传感网的优化及应用技术四个方面。燕山大学、天津大学研制了不同类型的光子晶体光纤传感器,可用于生物化学方面检测。中国计量学院、南京大学开展了基于非线性光学散射的光纤系统研究,并在实际工程中得到应用。复旦大学、天津大学、上海理工大学针对光纤扰动的理论、算法等方面进行了研究。天津大学开展了光纤传感网优化及应用的研究,并在实际中得到应用。该文简要介绍了上述科研机构在光纤智能传感网技术方面取得的进展,为广大科研工作者进行相关研究提供参考。     

基于FBG传感器的三维空间应变监测

目的研究基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器的三维空间应变监测方法,实现FBG传感器对测点三维空间应变状态的监测.方法根据空间直角坐标系建立立方体框架,在框架内特定的方向上布设6个FBG应变传感器与1个FBG温度传感器形成三维空间FBG传感体.在所有传感器协同工作下,对测点的三维空间应变与温度进行监测.结果给出了基于FBG传感器的三维空间主应变,最大切应变及任意方向正应变的计算方法,并且根据该计算方法在Lab VIEW平台下开发了三维空间应变监测与分析系统.结论根据本监测方法制作的三维空间FBG传感体可以应用在房屋、桥梁、道路、大坝、雕塑等结构的监测当中.该传感体与相应的解调设备和所研发的应变监测与分析系统构成了完整的三维空间应变监测体系.     

沟谷型泥石流新监测方法探究

强降雨通常是导致滑坡、泥石流等地质灾害发生的主要原因。通过对新疆天山公路沿线泥石流调查研究发现,该地区的泥石流以沟谷型为主且具有典型的堵溃现象,融雪是其起动的主要原因。故针对该地区泥石流这两点特殊性进行了新监测方法的探究,主要以高速孔隙水压力传感器做为数据采集器、北斗卫星发射器为数据传输通道、地质灾害监测系统接收数据进行处理并发出预警通知,实现了对该类型泥石流的监测预警。     

光纤测井技术面面观

光纤传感技术是伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的新型传感技术,不少光纤传感系统已实用化,成为替代传统传感器的商品。光纤传感器目前已能够进行井下参数(压力、温度、多相流)的监测、声波监测、激光光纤核测井等,在石油测井中得到了广泛的应用。     

无线传感网络构建城市新生活

城市的建设发展,对信息技术和智能监控应用提出了越来越高的要求,同时为无线传感网络在城市建设和管理等领域发挥作用搭建了舞台.在可预见的未来,无线传感网络的触角将深入到智能城市的各个领域,改善人们生活. 无线传感网络是传感器技术和无线通信技术结合的产物,是利用在监测区域部署大量传感器,组成的无线多跳自组织网络.通过无线传感网络可以将监测信息采集、处理、汇总、传输到监控平台.