传感器在半路半隧结构受力监测中的应用

当隧道走向与地形等高线斜交,且地形起伏较大时,在洞口段采用半路半隧结构可以有效减少对自然环境的破坏,并确保隧道有足够的覆土厚度。该结构施工工序复杂,施工期间其受力复杂多变,施工难度大,必须通过监控量测及时掌握隧道围岩和支护结构动态信息,以保证边隧道施工安全。介绍了对殿会坪隧道出口段半路半隧结构受力的监测方案和相关监测结果。监测结果表明:该结构安全稳定,是解决此类问题的一种好方法,且所使用的传感器能有效完成相关监测任务。     

传感器在长期监测公路下连拱隧道受力的应用

为了保证隧道施工和后期运营安全,以及保证隧道上方公路的安全运营,有必要监测隧道支护结构的受力状态.对公路中间下方的隧道断面支护结构的受力进行了3年多的长期监测,介绍了对支护结构受力的监测方案和所使用的传感器与测试仪.监测结果表明:对该断面支护结构的受力进行长期监测是有必要的,所使用的传感器适合于隧道支护结构受力的长期监...     

下穿高压输电塔大跨度隧道结构监测中传感器的应用

为了保证上覆高压输电塔的安全正常运行,必须要掌握下穿隧道施工对地层的扰动和支护结构的受力情况。结合李家冲隧道下穿500kV高压输电塔实体工程的现场监控量测,介绍了相关监测方案及其监测结果。结果显示：隧道施工过程中,围岩变形趋于稳定,钢拱架和二衬内力的安全系数均满足设计规范要求,说明隧道施工方案合理,工程结构稳定可靠,所用传感器有效完成相关监测任务。     

无线传感器网络隧道施工监控系统设计与实现

为克服传统有线隧道施工监控系统存在的不足,利用无线传感器网络的结构灵活、易于布局等优点,提出了一种基于无线传感器网络的隧道施工监控系统设计方案.从节点的软硬件实现、无线传感器网络组网、网关的选择及上层监控软件系统的设计上讨论了隧道施工监控系统的实现.实验结果表明,与传统有线监控相比,该系统对环境监测更加准确,便于部署,易于扩展,成本更低,提高了隧道施工的安全性.     

施工隧道监控WSN跨层应急通信协议研究

具有实时应急功能的无线传感器网络是解决施工隧道安全运营的有效手段之一。针对施工隧道的环境恶劣、事故多发等特殊应用背景,提出一种紧急状况下多层次跨层联动的应急通信协议,保障网络对突发状况能快速重构。实验结果表明,提出的应急通信方案用于故障恢复和拓扑结构动态变化的网络具有实时性好、可靠性高等特点,适合于施工隧道的监测网络,也可推广到其他有应急需求的网络。     

基于ZigBee的隧道照明智能控制系统研究与实现

针对普通隧道照明能源浪费严重、有线调光布线复杂等问题,设计了一种智能照明控制系统。该系统的主控制器中建立了模糊算法计算出当前隧道内需要的亮度值,系统通过ZigBee无线通信实现灯具0～10 V智能调光、电源开关控制和灯具故障自动检测与定位的功能。基于节能和智能化的设计目标,给出了由主控制器到协调器再到无线节点(包括路由器和终端控制器)的总体设计方案;详细阐述了基于CC2530芯片的协调器和无线节点的软硬件设计及无线组网技术,重点制定了主控制器与协调器之间的通信协议。湖南5条隧道的实际运行效果表明,该系统能够满足隧道照明要求并保证行车安全,与传统隧道照明相比,节能率达到55%。     

光纤光栅传感器在公路隧道衬砌结构安全监测中的应用

从工程实用角度归纳了光纤光栅传感器相对于其他传统监测仪器的主要优势,阐述了其在隧道结构安全监测中的适宜性.在此基础上结合某公路隧道衬砌结构的薄弱部位和具体条件,设计了现场自动化监测和无线数据通信系统,采用光纤光栅传感器对隧道支护结构的变形和受力状态进行了实时监测实验,结果真实有效地反映了结构物的运行性态,表明光纤光栅传感器在公路隧道结构安全监测中具有良好的实用效果.     

无线隧道施工监控系统瞬时故障恢复控制

隧道施工中采用无线监控技术具有减少网络布线、增加系统灵活性的优点,但是现场施工环境的复杂多变性及传感器节点软硬件不稳定性会导致监控系统瞬时故障而引发安全事故。针对瞬时故障,从保障系统功能出发,建立瞬时故障层次模型,提出了一种多层次故障恢复控制策略,对现场数据监测层、数据传输层、安全防护层、应急响应层四层瞬时故障进行处理。模拟实验表明,该恢复控制策略能提高监控系统对灾害的检测准确率和应急响应动作的执行有效率,有利于保障隧道施工人员安全。     

基于对称平衡不完全区组设计的持续安全管理密钥预分配方案

针对持续安全管理密钥预分配方案中网络连通度较低的问题,设计实现了一种新的基于对称平衡不完全区组设计（SBIBD）的持续安全管理密钥预分配方案。该方案每一个网络节点的密钥环对应于SBIBD中的一个区组,保证了在同一个部署阶段任意两个节点存在共享密钥,不同部署阶段的节点通过桥节点进行连接。仿真结果表明,该方案能提高网络的全局连通率和局部连通率,节省了节点之间建立安全通信的开销。     

ZigBee线传感器网络在煤矿中的应用

根据煤矿地形特点和矿井分布情况，提出了一种基于ZigBee的无线传感器网络在煤矿安全系统的应用方案。该方案设计的ZigBee无线传感器网络由传感器节点、汇节点和网络协调器组成。负责煤矿各种安全指标信息的采集和传输。主要介绍了该方案中ZigBee无线传感器网络的网络结构、传感器节点的硬件结构和ZigBee模块的软件通信流程。ZigBee技术在该方案中的应用实现了煤矿安全系统的低功耗、低成本，并具有高度的灵活性和可扩展性。