无线传感器网络在桥梁健康监测中的应用研究

针对无线传感器网络技术在桥梁结构健康监测中的应用,研究并开发了基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统.采用能量均衡分簇路由算法、时间同步算法和能量管理算法,组建了低功耗、节点能量消耗均衡、具有多跳路由结构的无线传感器网络.同时,应用加速度传感器检测桥梁振动的加速度数据,通过FFT变换由加速度数据得到桥梁的固有频率,并根据固有频率分析桥梁的健康状况.系统在公路高架桥中进行了应用试验,试验结果表明,系统便携性好,监测数据可靠.     

基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统研究

随着通信技术、传感器技术的发展,新型的桥梁健康监测技术不断涌现。基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测是将无线传感器网络技术与结构健康监测相结合,应用频率法通过加速度传感器测得一段时间内的桥梁拉索张力,经过无线传感器网络将数据传输到监测平台,从而达到对桥梁健康状况的监测。     

ZigBee无线网络技术在桥梁监测系统中的应用设计

通过对桥梁无线监测系统的分析,在研究ZigBee的IEEE802.15.4标准通信协议的基础上,提出了基于ZigBee无线传感器网络的桥梁监测系统架构,设计了桥梁无线网络监测系统数据采集与传输的软硬件,实现了监测信号的获取和无线传输。     

无线传感器网络在土木工程应用中的试验研究

传感器作为结构健康监测的基本组成部分,一直是人们关注的热点。该文论述了传感器技术的发展,尤其是无线传感器及无线传感器网络技术。介绍了由UCBerkeley研发的无线传感器节点-MICA的软硬件系统,针对结构健康监测,在实验室中建立和开发了一个原型监测系统,将选用的无线传感器节点布置在实验室两层结构模型上,组成一个无线传感器网络。通过小振动台试验证明无线传感器是完全可以应用于将来实际结构监测系统中的。     

基于ZigBee技术的无线传感器网络及其应用研究

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题,着重研究了基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的软硬件设计,实现了ZigBee无线传感器网络节点的设计,并运用该无线传感节点建立了基于ZigBee技术的无线结构健康监测系统,利用模式匹配的方法实现了基于无线传感器网络的载荷定位和结构紧固件失效的实时监测.     

一种无线传感器监测系统的设计和研究

给出了一种无线传感器监测系统的设计与开发,结合MEMS微传感器和无线通信技术,研究了MEMS微加速度计检测信号的测量与无线传输技术,设计了系统电路,并完成了原型装置的制作与调试。通过无线、有线传感器的时频响应特性比较表明,无线传感器监测系统能够满足桥梁健康监测的要求。     

基于SMS和LonWorks的桥梁健康远程监测系统

桥梁健康监测是保障桥梁安全的重要措施,也是近年来国内外工程界和学术界研究的热点之一,提出一种新颖的基于SMS（短消息服务）和LonWorks的桥梁健康远程监测系统的设计.针对桥梁健康监测系统在实际中的应用需求,侧重讨论了桥梁健康监测系统中无线远程监测的设计与实现.     

无线传感器网络在环境监测中的应用

介绍了无线传感器网络在环境监测领域的应用背景和国内外研究现状,展望了无线传感器网络在其它相关领域的应用前景.对SO2区域监测使用的无线传感器网络节点硬件结构和前端传感器放大电路进行了设计,详细说明了各部分电路的芯片选型和要点.给出节点调试的方法和结果.提出了基于无线传感器网络的SO2区域监测系统的网络构建方案,并对系统上位机软件中的监控和数据库软件进行了分析和设计.最后叙述了系统良好的可扩展性和兼容性.     

基于无线传感器网络的水质监测系统设计

在研究无线传感器网络及Zigbee协议标准的基础上,对远程实时水质监测系统进行了分析.提出了基于Zigbee无线传感器网络与互联网结合的远程实时水质监测系统架构.设计了基于无线传感器的水质监测网络体系结构,实现了水质监测参数的荻取及传输.     

用于应变监测的无线传感器网络节点的设计

针对结构健康监测中应变监测系统的器件连线复杂、维修难度大的特点,设计了用于应变监测的无线传感器网络节点,其中,包括多通道应变传感信号调理电路模块、数字处理模块和无线收发模块的开发。对用于应变监测的无线传感器网络节点进行了标定,并通过无线传感器网络的载荷定位试验验证了用于应变监测的无线传感器网络节点抗干扰性强,实时性好,具有较高的稳定性和可靠性。     

基于无线传感器网络的远距离结构健康监测

针对复合材料结构健康监测的特点和需求,实现了一套基于无线传感器网络(WSNs)的远距离结构健康监测系统。系统构成包括前端传感监测子系统、WSNs子系统和远终端监控子系统。为了扩大系统的监测范围,降低系统网络功耗及成本,提高系统的稳定性、智能性和抗毁性,研究了自制的无线传感节点、多跳路由技术及小型化配接电路,改进了终端程序和网络节点程序。实验证明:相对于传统有线的监测方式,基于WSNs的结构健康监测具有灵活性高、负重轻、成本低、搭建移动方便、维护容易等优点。     

Application of wireless sensor networks to aircraft control and health management systems

Use of fly-by-wire technology for aircraft flight controls have resulted in an improved performance and reliability along with achieving reduction in control system weight. Implementation of full authority digital engine control has also resulted in more intelligent, reliable, light-weight aircraft engine control systems. Greater reduction in weight can be achieved by replacing the wire harness with a wireless communication network. The first step towards fly-by-wireless control systems is likely to be the ...     

基于有线无线异构网络融合的桥梁健康监测系统

对于大跨度桥梁的健康检测,较为先进并已广泛使用的有线健康监测技术逐渐取代了传统的手工操作,但在实际应用中产生了安装电缆和更新系统带来的麻烦。相比之下,新开发的无线桥梁结构健康监测传感器技术更容易部署和更新,它克服有线系统存在的这些缺陷。然而,在某些情况下,无线网络的通信质量不能保证,导致系统的效率和可靠性受到影响。提出一种新的异构健康监测系统,它拥有有线和无线健康监测技术的优点。     

基于有线无线异构网络融合的桥梁健康监测系统

对于大跨度桥梁的健康检测．较为先进并已广泛使用的有线健康监测技术逐渐取代了传统的手工操作,但在实际应用中产生了安装电缆和更新系统带来的麻烦。相比之下,新开发的无线桥梁结构健康监测传感器技术更容易部署和更新,它克服有线系统存在的这些缺陷。然而,在某些情况下,无线网络的通信质量不能保证,导致系统的效率和可靠性受到影响。提出一种新的异构健康监测系统,它拥有有线和无线健康监测技术的优点。     

面向无线传感结构健康监测的压缩感知方法研究

无线传感器网络在结构健康监测方面有着广泛的应用,但由于该领域的传感器数量和种类众多,数据压缩对系统的高效运行起着关键作用。因此,提出了一种基于压缩感知的无线传感结构健康监测方法,对航空铝板的结构振动信号采用高斯随机矩阵将高维信号序列投影到低维空间,获得稀疏采样的线性测量值,实现信号的压缩采样。研究改进的正交匹配追踪算法来实现稀疏信号的重构。实验结果表明,与已有的无线传感结构健康监测相比,采用压缩采样的监测方法具有良好的抗噪性,并能获得较好的数据压缩效果,节省了网络的带宽和能量;通过信号的近似重构（重构误差在±0.13）,能实现航空铝板损伤准确识别（误差0.84mm）。     

生命线工程中的桥梁健康监测技术研究

桥梁作为生命线工程的重要组成部分,在国民生活、国家安全和经济发展等各个方面发挥着及其重要的作用.随着高速铁路的不断发展,桥梁健康监测技术的研究和应用迫在眉睫.本文分析了桥梁健康监测的需求,设计了桥梁健康监测系统,并研究了超声波、连通液位、振弦、光纤光栅等传感器技术,探讨了桥梁健康监测需考虑的监测点布置、时间同步、数据管理等问题.通过实验分析,验证了桥梁健康监测系统的有效性,为实现生命线工程中的桥梁健康监测提供了可行的技术方案.     

基于WSNs与OPC技术的实时巡检与监控系统

基于WSNs与OPC技术设计实现一种设备综合监控管理系统。利用传感器节点集成巡检阅读器功能,将传统巡检系统与监控系统融合,实现巡检系统的实时性和双向性;给出传感器节点与网关节点设计;WSNs采用OPC规范接入管理系统,实现与企业原有系统无缝集成;管理平台采用C/S与B/S混合架构,使系统兼有人机交互性和开放性方面的优点。     

Monitoring civil structures with a wireless sensor network

Structural health monitoring (SHM) is an active area of research devoted to systems that can autonomously and proactively assess the structural integrity of bridges, buildings, and aerospace vehicles. Recent technological advances promise the eventual ability to cover a large civil structure with low-cost wireless sensors that can continuously monitor a building's structural health, but researchers face several obstacles to reaching this goal, including high data-rate, data-fidelity, and time-synchronization requirements. This article describes two systems the authors recently deployed in real-world structures.     

地下电缆通道的无线温湿度传感网与BP评估

无线传感网技术线路较少,串绕简单等特点,使得短距离的无线传感技术能很好地解决地下电缆通道电缆线路繁多、运营维护监测困难等问题。通过建立基于无线温湿度传感网的地下电缆通道系统,用温湿度传感器对其进行监测,监测的实时数据用无线传感网技术传回,并通过BP神经网络模型对监测数据进行网格训练,建立优化模型,得到优化前后的权值和阈值训练误差曲线,优化前的训练样本和测试样本的仿真误差分别为0.19和0.30,优化后这两个数值分别为0.17和0.024。随机选取楚雄腰站变电站20组监测数据带入BP模型,得到结果与电缆通道温湿度安全等级对比,准确度达到93.3%。