基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩安全遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、近幾十年來(lái),我國(guó)水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)模巨大,已建水庫(kù)型堤壩達(dá)8萬(wàn)多座,大江大河上的重要堤防長(zhǎng)6萬(wàn)多公里。保障這些已建及將建大壩的安全運(yùn)行,對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,而建立大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是監(jiān)測(cè)大壩性態(tài)進(jìn)而保證其安全運(yùn)行的重要措施之一。
　　 結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),本文針對(duì)大壩的結(jié)構(gòu)性狀和工作環(huán)境特征進(jìn)行了狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究、預(yù)警模型建立、節(jié)點(diǎn)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究等工作。

2、
　　 變形與滲流直接反映大壩的運(yùn)行工況和穩(wěn)定強(qiáng)度,是大壩安全監(jiān)測(cè)的兩個(gè)重要物理量。歸納分析了大壩變形與滲流監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)模型建立方面的研究工作,討論了上下游水位因子、溫度或降雨量因子、時(shí)效因子對(duì)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)模型參數(shù)的影響,建立了一種效應(yīng)量與各因子之間相互關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,對(duì)模型參數(shù)的冬元線性回歸分析與偏最小二乘回歸分析進(jìn)行了對(duì)比分析研究。
　　 根據(jù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)和應(yīng)用要求,結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究了一種基于

3、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提出了一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署策略,滿足大壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院屯暾砸?。為了減少大壩監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸能耗,盡可能延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存周期,提出了一種基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)路由機(jī)制。
　　 針對(duì)大壩安全早期預(yù)警模型需要用非線性函數(shù)描述大壩的強(qiáng)烈非線性動(dòng)態(tài)行為及其影響因素間的關(guān)系,以短期蓄水預(yù)報(bào)作為研究對(duì)象,建立了一種基于模糊集的蓄水預(yù)報(bào)模型。在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于模糊理論的大壩

4、狀態(tài)預(yù)警模型。
　　 基于嵌入式技術(shù),討論了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù),分析了節(jié)點(diǎn)的低功耗和低成本實(shí)現(xiàn)思路。針對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)常用的振弦式傳感器和水位、雨量等其它傳感器的特點(diǎn),具體研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)方法,討論了基于zigBee的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計(jì)技術(shù)。為降低軟件算法復(fù)雜度和信息收集過(guò)程的功率開(kāi)銷,建立了適宜的數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制。
　　 對(duì)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩安全遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)