基于嵌入式技术和无线网络的多终端实验室监控系统设计

针对当前实验室管理的不足,提出基于嵌入式技术和无线网络的多终端监控系统设计。该系统包括采集前端、数据处理中心和客户端3部分,通过无线网络实现通信。基于LPC11C14的采集前端采样传输实验室环境信息,接收并执行控制指令。数据处理中心提供了两种环境信息存储方式并根据需要向采集前端发送控制指令调节现场工况。客户端负责对实验室的监控,管理人员通过访问Web服务器或LabVIEW上位机程序实现。考虑到可靠性需求,设计了LED、蜂鸣器等声光报警措施,并在发生异常状况时短信通知管理人员。测试表明:设计的监控系统运行稳定,能较好满足实验室的监控需求,可靠性措施提高了系统的实用性,具有一定的应用价值。     

基于时序分析的桥式起重机结构损伤预警研究

针对桥式起重机结构健康监测问题,提出一种基于时序分析方法的损伤预警算法。该算法首先对结构监测数据建立ARMA时间序列模型,并利用该模型进行数据预测。然后,提出将EWMA控制图作为结构损伤识别的算法,并结合监测数据间的自相关性对EWMA控制图进行优化,使其具有更好的过程监控效果。最后,将ARMA时序预测模型与控制图分析方法相结合,并应用在轻量化桥式起重机上。结果表明,基于时序分析的损伤预警算法具有较好的预测精度和控制效果,能够有效地实现结构状态的预测、识别与报警。     

屋顶网架结构智能监测系统

屋顶网架结构智能监测系统由电致传感系统、监测系统数据通讯接口、结构监测软件系统和远程监控系统组成。引入了智能传感器、动态应变装置、信号处理装置等对屋顶网架结构进行监测，评估其安全状况、修复、控制损伤等。     

无线视频监控系统设计

针对现有视频监控系统具有的布线繁琐、结构性差、便捷性差、可靠性低、可扩展性差等问题,采用无线网络传输数据的方法,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的无线视频系统.该系统首先利用CCD摄像头获取视频图像,然后利用无线模块传输数据,并利用FPGA集成度高、视频信号处理能力强、结构灵活、成本低等特点实现数据处理,实现图像在VGA显示器上的显示.同其他同类产品比,所设计的系统能够实现实时无线视频监控,而且具有成本低、便捷、可靠等优点.     

基于CAN总线的煤矿井下安全监测系统浅析

煤矿生产的特殊性,导致其监测监控系统呈跳跃式发展态势。本文浅要介绍了基于CAN总线的煤矿监测系统,并简要分析了基于CAN总线的煤矿安全监控系统的结构框图。     

结构健康监控的基准结构问题

结构损伤识别技术是结构健康监控（SHM）中一个重要的研究内容，而基于结构振动的损伤识别方法又是目前研究比较活跃的领域。迄今为止，学术界提出的基于振动的识别方法不下几十种，而且还不断有新方法涌现。为了检验这些方法的识别能力，降低实验费用，美国土木工程协会的结构健康监控小组提出了基准结构问题。利用该小组提供的测试数据和结构模型计算工具，可以方便地对不同的结构损伤识别方法进行比较研究，本文对该基准结构的相关问题和作用做了详细的分析和介绍。     

闭式循环柴油机配氧及监控装置实验研究

在前期CO2实验研究的基础上，完成了闭式循环柴油机氧气配比、开闭式转换和可视化状态监控系统的设计与实现，在实验室中建立了闭式循环柴油机及其监控系统实验台架，并成功实现了柴油机的闭式循环。重点对氧气控制策略进行了实验研究，供氧控制采用反馈、前馈两种方式进行。实验表明，系统运行具有良好的稳态和动态特性。     

军队后勤保障车队无线网监控研究

分析了自组网的基本原理、拓扑结构和自由路由算法,设计了汽车分队在运无线自组网所需硬件箱载终端、车载指挥终端和RFID(射频识别)标签,并结合军事打击战役后勤物资的运输,分析了汽车分队无线网络在物资动态监控系统中的应用。     

基于数据链路层的无线入侵检测

由于无线传输的固有特性及IEEE802．11标准的安全漏洞，无线网络很容易受到攻击，而传统的入侵检测系统在用于无线网络时具有很大的局限性。针对无线攻击的特殊性，提出并实现了一个无线入侵检测系统。该系统在LINUX操作系统下运行，对无线传输的原始数据进行捕获，并根据IEEE802．11MAC层的特性，对无线传输进行分析，从而对WARDRIVING入侵、非法AP、DOS攻击及MAC地址欺骗等攻击行为进行检测。测试结果表明，该系统对无线网络入侵能进行有效的检测和监控。采用该系统并加上其它安全策略，可对无线局域网的安全提供基本的保障。     

基于模糊耦合的智能小区无线主干网路由算法

目的 为了减少智能小区无线网络设备，提高网络信息传输的可靠性和快速性．方法 研究了智能小区无线网络及其路由算法．根据智能住宅小区的特点和2．4GHz频段无线收发特性，提出了智能住宅小区主干网结构模型。即分层自组织网络模型，并对其网络模型进行了讨论．并结合模糊规则和耦合概念。提出了基于模糊耦合的列表路由算法．结果 通过对该算法的仿真，证明了该算法具有良好的网络信息传输可靠性、快速性和实用性的特点．结论 本文根据分层自组织网络，提出的基于模糊耦合的小区无线主干网路由算法，能够减少小区无线网络设备。降低小区组网的成本，能够提高网络信息传输的可靠性和快速性．促进智能小区无线网络的发展。     

基于振弦式传感器的桥梁无线测试系统及应用

针对传统的应变采集传输数据方法存在的问题,利用无线通信技术实现数据无线传输.融合振弦式传感器、电子计算机、无线通信、单片机、电路技术、数据库和软件技术,提出一种用于桥梁结构应变测试的网络化的无线测试系统,解决了数据的无线传输问题.对系统进行了通化西昌斜拉桥的现场试验测试.结果表明:所研发的无线测试系统具有良好的精度,具有传输可靠、操作简单、稳定性强、无需借助现有的通信网络和价格低廉等特点,适合在实际工程中应用推广.     

结构健康诊断无线监测系统设计

为了对大型结构工程进行长期健康监测,并可根据监测数据进行来分析、评估结构安全性,设计了一套实用型较强的无线监测系统.该系统采用微功耗的单片机控制的12位模数转换器完成模数转换,用户可以根据不同需求选配不同类型的串口通讯模块进行无线传输,并且无线通讯模块支持多个智能命令,所有监测数据由监控中心设备并行实时显示处理,并给出可视化的图形分析结果.该系统适用于不同规模的结构进行健康监测.     

无线传感器网络在悬臂梁试验中的应用

运用TinyOS软件对无线传感器编程,使节点构成无线传感器网络,并将其应用于大型土木结构的健康监测。首先介绍了无线传感器网络的特征和TinyOS操作系统,然后叙述了采用Micaz构成的无线传感器网络进行悬臂梁模态频率测试的过程,最后讨论了程序编写和试验方法的有关问题,并将试验结果与有线传感器及有限元分析结果进行了比较。结果表明,该试验方法是有效可行的。     

结构健康监测中的数据融合技术

目的为了充分利用大型结构健康监测系统中来自不同时间与空间的多传感器信息资源，获得被测对象的一致性决策和估计任务。进而提高确诊率．方法从多传感器数据融合的概念、基本原理出发，探讨了数据融合技术在结构健康监测与诊断中应用的可行性，重点研究了基于人工智能的数据融合技术在结构健康监测及诊断中的应用方法．结果提出了小波概率神经网络数据融合损伤检测技术及其在结构损伤检测中的应用．结论基于多传感器数据融合的健康监测与诊断是可行的、有效的．     

基于物联网的粮仓监测系统设计

为了减少粮仓存储不当造成的损失,提出一种智能监控粮仓的无线局域网监控系统。该系统由中央监控站、无线中转站和无线采集点构成。其中无线采集点采用ARM11嵌入式处理器进行多功能实时数据采集,通过ZigBee无线模块发送到无线中转站,无线中转站负责监控和保存各采集点信息并通过WiFi模块将综合后信息发送到中央监控站进行处理,实现对粮仓状态信息实时观测的目的。     

复合材料层合梁结构在线损伤检测

复合材料层结构在服役过程中关键部位的裂纹或分层损伤累积发展到一定程度，常出现损伤突变现象，导致结构局部刚度突发性降低和结构性能下降，通过粘贴或埋入复合材料结构中的小型电片构成结构动态响应的激励和检测系统、以小波分析技术从应信号中识别结构损伤信息，可主动在线检测服役中的复合材料结构力学性能的突变，准确捕获结构突发损伤的时刻，这项研究将为许多在役中人们无法直接观察或量测的复合材料结构的在线健康监控提供新的技术支持。     

基于塑性极限状态的结构易损性分析

为揭示结构体系存在的弱点,研究局部损伤的敏感性对结构性能的影响,提出基于塑性极限分析的结构易损性分析方法,以桁架结构为对象,将结构极限承载能力作为结构性能参数,利用机构生成方法得到结构体系的极限荷载乘子及相应的失效模式.在给定结构性能需求的前提下,可以根据极限荷载乘子随不同损伤场景的损伤程度变化,得到特定荷载模式下的最易损损伤场景.算例分析结果表明:结构性能随构件损伤程度的加大而降低;由于结构拓扑构成的变化以及内力重分配的影响,结构主导失效模式因构件破坏程度的不同而改变.失效模式中所涉及的构件都是影响结构性能的关键构件,因此可以为结构的设计、监测与维护提供参考.     

一种环境激励下基于应变测试的结构损伤指标

在线结构监测的损伤识别指标须对结构局部损伤敏感且计算量小以适合在线数据处理的需求.应用自然激励技术及数理统计理论,建立了基于环境激励下结构应变测试数据的损伤指标。算例比较表明,基于应变测试数据建立的损伤指标比基于位移及模态频率的指标对结构局部损伤更为敏感,依据应变测试数据的损伤指标可以很好地检测损伤的发生并大致确定损伤发生的位置.     

基于ZigBee无线传感网络在变电站监测系统中的应用

为实现变电站监测系统无人化及无线化的目的,论证了ZigBee技术在变电站自动化通信中应用的可行性,介绍了ZigBee技术及其特点,分析了ZigBee无线通信协议,并根据变电站自动化系统的分层结构,提出了基于ZigBee无线自组网技术的变电站监测系统,设计了适用于变电站数据通信的ZigBee模块.该设计提高了变电站监测系统的安全性和可靠性,具有较好应用前景.     

基于BP神经网络和D-S证据理论的损伤识别方法

目的有效利用结构健康监测系统中的多源传感器数据信息，进而提高复杂结构健康状况的正确诊断率.方法将BP神经网络与数据融合理论中的证据理论有机融合，提出一种决策级数据融合损伤识别新方法.为了验证所提方法的有效性，用1栋7自由度剪切型建筑模型的6种损伤进行了检验.结果研究发现，将BP网络和D-S证据理论相结合的综合诊断模型，可以有效地提高一些损伤模式的诊断率，具有良好的适应性.结论笔者所提方法优于单一信息建立模型的识别能力，表明它具有较好的容错性和识别精度，用于健康监测和损伤检测是可行的、有效的.