基于新型树状结构的无线传感器网络桥梁结构健康监测系统研究

常规的无线传感器网络通过支持任意两点之间的通信,实现相距多跳的节点之间通信,然而在节点密集布设情况下,任意两点之间的通信会导致数据重叠,进而造成有限带宽资源的浪费.基于新型树状结构的无线传感器网络利用业务的方向性特点,在桥梁结构健康监测系统中,把节点构造成以传感器节点-汇集节点-基站节点的深度为二的树,数据按照业务方向进行传输,可以有效减少资源浪费,提高通信效率.文章对传感器节点在桥梁结构健康监测系统中的定位问题进行了研究并给出了解决方案,提出通过两种休眠调度方法来减少节点及网络的能量消耗;通过对汇集节点的数据聚合模型的研究,给出分布式数据处理能有效减少数据通信量的结论;通过对基站节点的网络协议转换的研究,来实现大规模无线传感器网络的组网与应用.最后对.NET构架和开发语言的特点进行了说明.     

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。     

基于统计模型的传感器网络查询系统的研究与设计

针对无线传感器网络数据处理的高实时性要求和节能要求,设计并实现了一种基于统计模型的传感器网络查询系统,采用了层次式的系统处理结构,并使用基于统计模型的优化方法改进了查询处理过程.最后给出了该系统与普通的WSN查询处理系统的性能对比分析,实验数据表明基于统计模型的查询策略提高了查询处理的效率,节约了无线传感器网络的能量消耗.     

基于无线传感器网络的远程结构健康监测系统研究

设计了一种基于无线传感器网络的结构健康监测系统,提出了一种结合层次拓扑结构的无线传感器网络、有线Internet网络以及无线CDMA1X网络的组网方案,并对光纤光栅传感器的特点进行了分析,加强了系统的可靠性和安全性,提高了数据传输质量,扩展了系统的应用范围。     

基于无线传感器网络的结构健康监测系统远程工作站软件设计

该文基于无线传感器网络的结构健康监测系统远程工作站软件的设计与开发,实现传感器数据在工作站中的存储、显示、分析和查询等,满足了无线传感器网络在结构健康监测系统中的应用,具有较高的实用价值。     

无线传感器网络在应急监测和通信系统中的应用研究

针对地震等重大自然灾害时对应急监测、通信系统的需求,提出一种基于无线传感器网络的应急监测系统.构建了基于无线传感器网络的应急监测、通信系统的框架结构,并探讨了一种适于该系统的非测距定位技术-多重覆盖定位算法.仿真结果表明,该定位算法能够满足应急监测、通信系统对定位性能的需要.     

基于无线传感器网络的温度监测系统

介绍了一种基于无线传感器网络的温度监测系统,其节点以高档8位AVR单片机AT-mega128L为核心,结合外围传感器和无线收发模块nRF2401,实现了对温度的监测.系统采用ZigBee无线通信协议,功耗低、性能稳定.     

基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测

对于大跨度桥梁的结构健康监测,传统的人工检测方法存在主观性强,整体性、时效性差等不足.目前广泛使用的有线健康监测在应用中也存在着布线难,系统易受环境影响等困难.利用无线传感器网络技术对桥梁结构健康状态进行监测,不仅保留了有线健康监测的优点,而且弥补了其在应用中的不足.文章首先对整个系统的组成进行了说明,接着分别对无线传感器网络节点以及基站的组成和作用进行了说明.在此基础上,提出温度漂移对无线传感器网络节点的加速度传感器输出的影响,并对如何利用温度补偿技术来校准加速度传感器的输出值进行了探讨,且给出了数据校准前和数据校准后的对比图.接下来,提出节点时钟同步的必要性,并对网络的时钟同步原理进行了探讨.在润扬长江大桥锚索上安装无线传感器网络节点,利用节点采集锚索的振动信息,并将其发送到基站节点.经数据分析可以得出锚索的振动频率,根据振动频率,便可以分析其受力情况,最终可以判断桥梁的结构健康状态.     

基于应变式传感器的桥梁无线测试系统的试验

在总结国内外无线检测技术的基础上,提出了一种基于应变式传感器网络化的桥梁无线测试系统,主要用于大型桥梁结构的检测或土木工程领域的健康监测.阐述了桥梁无线测试系统的各组成单元,给出了主要单元的基本原理及框图,并对各组成单元进行了集成.在可靠的通信协议下,通过主控软件,实现了以无线方式进行主控节点和各远端数据采集节点之间的数据传输,并对无线系统进行了对比试验研究.研究结果表明,该无线系统具有安全、高效、可靠、精度高、稳定性强、无须借助现有的通信网络、成本低、适应性好等优点.     

基于ZigBee的轮胎压力监测系统设计

给出了一款新型汽车轮胎压力无线传感器网络监测系统,由ZigBee网络设备、ICS 87N型绝压传感器、ATmega128L微控制器等低功耗元器件组成,分析了轮胎压力监测系统的组成结构及工作原理,成功解决了汽车轮胎压力检测系统存在的问题,且利用ZigBee网络,使汽车的轮胎内部安装的压力传感器和温度传感器与汽车的其他传感器集成一体组成一个无线局域网.该设计采用了高集成度电路及低功耗技术,系统具有体积小、重量轻、功耗低、抗干扰能力强和电池使用寿命长的特点,为汽车轮胎压力监测系统提供了廉价、合理的解决方案.     

LBCP：一种负载均衡的蓝牙无线传感网数据汇聚传输协议

在蓝牙分散网中,桥节点的数量和每个桥节点的度是影响数据汇聚传输协议性能的重要因素。在新的分散网结构基础上提出一种新的负载均衡汇聚传输协议-LBCP。该结构利用生长树主干节点间剩余的连接将树改造成网,在桥节点数量不变的情况下提高了桥节点的度,该协议根据一跳范围内的信息交换对数据流进行分流,实现了动态的负载均衡。仿真试验的结果表明,该协议在主干节点数量、数据到达率和数据传输速率等方面具有优势。     

桥梁振动状态远程监测系统研究

根据桥梁振动监测的实际要求与特点,设计了桥梁振动数据远程监测系统.该系统可以根据预设的周期和触发条件自动采集桥梁的振动状态参数,并通过网络在远端监控中心的主计算机系统上处理、显示测量结果,实现了振动信号的网络化实时采集和传输.现场应用情况表明,系统具有实时性强、可靠性和准确性高、可移植性好等特点.该系统对大坝、公路桥、大型建筑体等大型结构的远程健康状态监测领域有一定的参考价值.     

无线传感器在农业环境监控中的应用

采用无线传感器网络监控农田环境可以为精准农业提供决策支持.结合传感器网络、移动网络与远程数据库技术,设计和建立一个能够同时对大气温度、大气湿度、土壤温度、土壤湿度、水温、光照强度、CO2体积分数、pH值等8个环境参数进行监测的农田环境监测平台,通过对系统整体结构以及软硬件的设计,实现了对农作物各种生长情况信息的实时采集、传输、远程监测和预测分析.通过各项功能和性能测试,系统数据服务稳定可靠.     

基于无线网络的海水养殖安全检测系统的设计与实现

针对目前我国海水水质监测手段自动化水平低的现状,设计了基于ZigBee无线网络和3G无线通讯网络的海水养殖安全监测系统,该系统可以完成对水体溶解氧、温度、pH值等参数的实时数据采集、无线数据传输及安全检测功能,可以对海水参数进行量化分析,进而采取相应措施调控水质,做到有的放矢。系统结构简单,节点扩充容易,检测范围广、低成本、低功耗,也可以应用于其他环境水质检测。     

ZigBee技术和GPRS在输电线路在线监测中的应用

针对高压输电线路的分散性大,所处地理环境、气候条件复杂的现状,以实际项目开发为背景,设计了一套以GPRS和ZigBee无线传感器网络技术为基础的输电线路综合监测系统。该系统中由传感器节点采集导线拉力、倾角和气象等信息,由ZigBee无线传感器网络传输到监测子站系统进行数据融合处理,并通过GPRS公网把数据传回主站监测系统。文中详细阐述监测子站和无线传感器节点模块的硬件结构,以及导线弧垂在线监测装置的工作原理,给出主站系统、子站系统的软件工作流程。该系统经实际运行测试,结果表明:基于ZigBee技术的输电线路综合监测系统具有良好的可扩展性、可靠性,功耗较低,维护方便,是目前行之有效的方法,完全可以满足输电系统在线监测的需要。     

基于CAN总线的桥梁健康实时监测系统设计

桥梁结构监测用到的传感器类型多、数量大、位置分散.基于控制器局部网CAN结构设计斜拉桥健康实时监测系统.通过合理的总体设计,对传感器网络节点进行模块化设计和调试,对CAN传输层协议进行初步编制和使用.研究表明:MSP430单片机作为子模块核心部件,实现了对工程数据的高效获取和对CAN协议传输的控制;基于CAN总线的监测系统具有数据传输实时、高效和高可靠性等特点.     

基于Data Socket技术的汽车传感器网络化测试系统设计

介绍一种以LabVIEW软件为开发平台的,实现汽车电子系统中核心部分传感器信号的采集、分析、处理和显示的网络化测试系统的设计。该系统通过基于Data Socket技术的网络传输方式实现数据传输与共享,组成测试网络的上位机系统根据测试用户本身的需要从系统中获取不同的参数数据,然后通过LabVIEW软件平台对采集数据的线性化、滤波等数据处理手段,实现对车辆传感器工作过程关键参数的实时测量和监控。     

基于LabView的桥梁阴极保护监控系统研究与设计

设计了一种基于Labview的桥梁安全的阴极防腐保护监控平台,详细论述了该平台的系统结构、硬件、软件设计和通讯方式的应用设计。通过现场采集数据的网络化传输实现了远程数据采集、实时数据显示、分析和数据管理。本平台可以广泛应用于桥墩的防腐保护系统、大坝、输油管道、深海隧道等场合的远程健康状态监测。提高工程的使用安全和使用寿命,并能及时监测异常状态,为工程的运行提供了安全保障。     

GPS桥梁三维位移自动监测系统的实现

阐述了一种利用全球定位卫星载波实时相位差分(GPS RTK)技术的桥梁三维位移长期实时自动监测系统。该系统根据虎门大桥悬索桥的结构和受力特点，布设了多个测量点，采用光纤网络等数据传输手段，满足了对桥梁长期实时监测的需要，从而能更好地分析桥梁是否安全。