基于无线传感器网络的瓦斯监测系统

针对无线传感器网络技术和瓦斯监测的发展现状,提出了基于无线传感器网络的瓦斯监测系统的网络构建方案,对网络中的瓦斯传感器节点的硬件结构进行了设计,并对系统的软件进行了分析和设计。无线传感器网络技术在瓦斯监测方面拥有广阔的应用前景。     

基于WSN的森林土壤含水率在线监测系统

设计了一种基于WSN(无线传感器网络)的森林土壤含水率在线监测系统,通过频域反射技术(FDR原理)设计土壤含水率传感器,以Zig Bee模块构建无线传感器网络,通过自组的方式形成网络,实现森林土壤含水率的在线测量,使得土壤含水率监测更加实时、便利、准确。     

基于传感器网络的瓦斯传感器故障诊断

根据矿井巷道的地理特征,构建了一种用于辅助瓦斯监测的链状无线传感器网络,在分析煤矿瓦斯传感器的故障模式的基础上,提出了基于链状无线传感器网络的瓦斯传感器故障诊断技术,给出了基于该诊断技术的具体算法。在此基础上,利用Monte-Carlo模拟,研究了不同参数(瓦斯分布方差、阈值和采样频率)对算法性能的影响。仿真结果表明,在适当的阈值选择条件下,故障诊断系统的性能与瓦斯分布的方差成反比,与采样频率成正比。     

半球形屋面结构风荷载特性试验研究

球形屋面网壳结构是常用的大跨结构屋面形式.在同济大学TJ-3大气边界层风洞中,通过1∶200比例的刚性测压模型,研究了A,B两类风场下半球形屋面结构表面的平均以及脉动风压分布特征.试验结果表明风场类型对平均风压分布影响较小,但对脉动风压分布会有相对较大的影响.同时通过研究子午线上平均及脉动风压分布,表明结构顶部的突出圆顶（采光顶）将增大结构局部风荷载,设计时需特别考虑.最后给出了适合工程应用的分块体型系数,以供结构工程师设计参考.     

基于Zigbee无线传感器网络的水环境监测系统

针对现有有线水环境监测系统布线困难、成本高、监测水域范围受限制等问题,设计了一种基于Zigbee无线传感器网络的水环境监测系统。该系统以Zigbee无线传感器网络和3G网络为核心,通过布置在监测水域的传感器节点进行数据采集,多个传感器节点构成1个无线网络,网关节点负责数据收集并通过3G网络传输给远程数据管理中心。实验表明:系统构建简单,工作稳定可靠,适应于大范围的水环境实时监测。     

干扰下方形超高层建筑风压的非高斯特性研究

借助刚性模型测压试验,对干扰状态下的方形超高层建筑表面风压的非高斯特性进行研究.给出非高斯测点数量干扰因子IF和非高斯测点数量占建筑总测点数的比例Q,来分析建筑表面风压非高斯特性受干扰的影响程度.以串列和并列布置为例,对受扰建筑表面风压的非高斯区域进行划分,并给出其风荷载建议值.结果表明:参数Q和IF能够准确地描述受扰...     

基于改进AFSA算法的智慧农业监测网络研究

智慧化农业监测实际上是将无线传感器网络应用于农业监测场景中实时采集农田、气象、养殖等方面的数据。多个微小型嵌入式系统相互协作共同构成无线传感器网络,可实时监测、感知、收集和处理环境信息,并以无线通信方式进行信息交互。无线传感器网络覆盖是无线传感器网络监测的基础,直接影响网络感知质量。建立了面向农业场景的无线传感器网络覆盖问题模型,提出了一种基于改进人工鱼群算法的覆盖优化策略,提高了网络覆盖率和算法收敛性,得到最优网络传感器节点覆盖。     

基于Zigbee的综采工作面设备及环境远程监测系统设计

文中针对煤矿综采工作面采煤设备以及工作面环境信息在实际生产中无法远程监测的问题,设计了一种采用工业以太网和基于Zigbee的无线传感器网络(该无线传感器网络采用改型Zigbee路由协议-ZFA协议)构建的远程监测系统,通过无线传感器网络采集综采工作面的采煤机、刮板输送机、液压支架及综采面瓦斯浓度、温度、湿度等监测信息,传至坑道上的信息处理接收终端,终端通过矿井工业以太网将数据传输至地面上的监测计算机,由计算机进行分析数据,对设备状况及综采面安全做出评估,对实现综采自动化具有重要意义.     

基于数值风洞的天线动态风载特性分析

基于Reynolds时均N-S方程,采用雷诺应力(reynolds stress equation model,RSM)湍流模型,对位于大气边界层中的平板天线表面风压进行了数值分析,分析了天线工作面风压的分布特性。系统研究了方位角、仰角变化对天线风载特性的影响规律,并与工业风洞试验结果进行比较。计算结果表明:大气边界层中天线动态风载特性的变化规律与工业风洞试验结果一致,但风剖面的不同使得两种方法得到的风力值并不相同;进一步研究了仰角变化对大气边界层中天线风载特性的影响规律。通过对天线风压和风载的数值计算,得到了转动过程中天线风载的变化规律。     

基于WSN和GPRS网络的远程水质监测系统

针对目前水质检测采用的实验室手工分析方法实时性差等问题,提出一种基于无线传感器网络(WSN)和GPRS网络的远程水质监测系统方案。以ZigBee技术的无线传感器网络和GPRS网络为核心,实现对水质参数的远程检测、实时监测等功能。用户可以方便地观察当前或历史水质状况,并为未来养殖方案制定提供合理依据。系统构建简单,节点放置位置灵活,且不受地理限制。实验表明,该系统稳定可靠、操作方便。     

基于无线传感器网络的空气质量监测系统

为了随时了解城市空气质量状况,设计了一种基于无线传感器网络的空气质量监测系统。由无线传感器网络及GPRS网络组成的空气质量监测系统可以实现远程实时数据采集。大量的传感器节点部署在监测区域,负责采集各种空气信息,再经GPRS网络传送到与Internet网络相连的远端监控中心;工作人员通过对接收的数据进行分析,及时发布天气信息,为城市规划提供依据。系统移植能力强,换用不同的传感器,可以应用到其他监测领域。     

无线传感器网络在智能家居中的应用

根据无线传感器网络的特点,构建了基于无线传感器网络的智能家居模型。在该系统中使用MSP430单片机和无线射频收发模块CC2530来构建无线传感器网络节点,对温度、烟气、抄表、外部入侵进行实时数据采集,并通过Internet和GPRS网络把数据传给用户,进行实时监控。实验结果表明,该系统功耗低,可靠性高,是一种理想的智能家居实现方式。     

电气设备温度在线监测系统设计

为预防电气设备异常升温而导致的电力故障等问题,设计一种以无线传感器网络(WSN)为核心,传感器技术为基础的温度在线监测系统。系统由6个传感器节点和1个数据汇总单元组成,传感器节点负责温度测量并通过无线传感器网络将温度信息发送给数据汇总单元;数据汇总单元会在每天的规定时间将各个传感器节点测量数据无线传送给巡检员并在系统供电电压不足或者设备异常升温时发出报警短信。测试实验结果表明:无线传感器网络有效通讯距离远,系统功耗低,测量数据准确可靠,适合于电力系统的温度在线监测。     

基于WSN的智能火灾报警系统研究

针对目前火灾报警系统存在的不足,提出了一种基于无线传感器网络的智能火灾报警系统。该系统以无线传感器网络节点为监测设备,完成火灾数据的采集及无线传输。利用RBF神经网络建立火灾探测器模型,对多元火灾数据进行融合,能够准确区分明火、阴燃火和非火灾源,达到了降低误报率的目的。     

基于PSoC的多参数无线传感器网络节点

提出了一种基于PSoC(可编程片上系统)的多参数无线传感器网络WSNs(wireless sensor net works)节点的设计方案,详细阐述了节点系统的硬件和软件实现。并将该无线传感器网络节点应用于输电线路的在线监测中,实际测试结果表明,采用了PSoC进行无线传感器网络节点的设计,不但缩小了节点的体积、简化了硬件和软件的设计,还降低了功耗、提高了稳定性、增强了抗干扰能提高。对输电线路状态监测的顺利开展具有十分重要的意义。     

高层建筑顶部围挡结构风荷载试验研究

由于外观和功能需求,超高层建筑可能会建造比较高的顶部围挡,因其位于结构顶部,不同的顶部围挡高度可能会对高层建筑顶面局部范围的风荷载,以及对围挡本身的风荷载产生影响,而目前尚没有统一的风荷载取值依据。针对此问题,以方形断面超高层建筑为对象,采用刚性模型测压风洞试验方法,研究了建筑顶部无、有建造围挡及围挡高度,对建筑的顶面、外表面局部区域以及顶部围挡风荷载的影响。结果表明,超高层建筑顶部围挡及其高度对建筑顶面风压分布的影响最显著,需要在结构抗风中予以重视。基于风洞试验结果,通过考虑顶部围挡高度影响范围内风压的高斯、非高斯分布,给出了不同高度顶部围挡下的建筑顶面、外表面以及顶部围挡的风荷载取值建议,可为该类结构的抗风设计提供参考。     

WSN中节点分布的协方差矩阵自适应优化策略

针对无线传感器网络(WSNs)中传感器节点的分布优化问题,提出了一种基于协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)的网络节点分布优化方法。首先,以最大化网络的区域覆盖率为目标建立问题的求解模型,然后,采用CMA-ES算法对模型求解得到网络最优的节点位置分布方案。仿真对比实验表明:CMA-ES算法可以很好地解决无线传感器网络节点的分布优化问题,相比于传统遗传算法、基本粒子群算法和差分进化算法,表现出较快的寻优速度和更高的区域覆盖率。     

家居环境质量的智能监测预警系统设计

家居环境质量越来越成为人们关注的焦点,而家居系统的智能化是科技发展下的大趋势。该文采用ZigBee无线技术构建家庭无线传感器网络,利用成熟的全球移动通信网络（GSM）开发远程预警能力,设计针对室内环境质量的智能监测预警系统,兼备远程查询能力。系统以CC2430为控制芯片,以多种传感器为数据采集终端,能够实时采集数据并汇总、分析和智能预警。实验测试结果表明,系统通信网络稳定,监测结果数据与实际值误差在允许范围内,数据处理实时性良好,预警反应快。     

浅谈无线传感网络在管网监测中的应用

无线自组织传感器网络属新世纪最重要的物联网技术,也为现有市政管网监测技术领域存在的问题提供了很好的解决方法.本文根据无线传感器网络的特点,结合管网监测技术的现状与不足,分析了无线传感网络技术应用于管网监测领域的优势及相关技术难点,探讨了管网无线监测系统应用的关键技术内容和方法.     

基于TinyOS2.x的WSN图形化仿真平台设计与实现

由于无线传感器网络(WSN)规模大、难以人工维护等特点,仿真实验成为评价大规模无线传感器网络性能指标的重要方法。TinyOS2.x仿真工具TOSSIM只能在字符界面中进行无线传感器网络仿真,并且TOSSIM无法实现节点能量监测。针对现有TOSSIM的不足,根据改进的能耗模型,提出了一种无线传感器节点的剩余能量计算算法;并根据剩余能量计算算法,设计了TinyOS2.x传感器节点剩余能量计算组件和传感器节点应用程序,通过Qt软件开发技术设计了图形化仿真软件。实验结果表明,改进的仿真工具可以直观、准确地实现无线传感器网络实时仿真。