基于WSN的西安奥体中心体育场健康监测系统研究及应用

发布时间：2024-04-09 22:35

　　随着国民经济增长和科学技术进步,我国建筑业出现了迅猛发展。目前我国已经成为世界上摩天大楼最多的国家,各类超高、大跨的建筑物不断涌现,这些建筑物不但体量庞大,建筑造型别具一格,而且结构体系复杂。尤其是各地不断建造的大型体育场馆不仅是当地人民群众的体育运动中心,而且还是该城市的新地标建筑。这些大型体育场的上部结构(罩棚)多采用大跨空间钢结构形式,结构具有自身轻、承载性能和抗震性能优良的特点,但由于大跨空间结构复杂,主要结构杆件应力幅度变化大,对使用环境温度、湿度敏感性强,环境中腐蚀因子对结构长期安全性影响较大,另外大型体育场馆作为人流密集的公共建筑,使用安全是场馆管理的首要任务。为了保障人员和使用安全,实时掌握建筑物的安全状态,进行建筑物的健康监测具有重大现实意义。本文以西安奥体中心体育场为研究对象,对其建筑物的的建造—使用的全过程进行建筑结构的安全性能监测,以无线传感器网络为基础,建立了基于ZigBee技术和GPRS技术的无线监测系统,从而实现了监测数据的实时采集、无线远程传输及存储,同时开发基于B/S架构长期有效的健康监测信息管理系统,为用户实时掌握建筑物的健康状况提供可靠数据。主要研...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 本章小结
2 西安奥体中心体育场健康监测系统设计
    2.1 工程简介
    2.2 监测系统总体设计
    2.3 无线通信技术
    2.4 监测系统硬件设计
        2.4.1 传感器硬件选型
        2.4.2 无线通信模块设计
        2.4.3 RS232串口通信模块
    2.5 监测系统软件设计
        2.5.1 处理器主程序设计
        2.5.2 无线通信程序设计
        2.5.3 嵌入式网关设计
        2.5.4 无线监测节点调试
        2.5.5 无线监测节点组网调试
        2.5.6 无线监测节点终端调试
    2.6 本章小结
3 基于群智能算法的WSN覆盖优化研究
    3.1 WSN覆盖分类
        3.1.1 按部署方式不同分类
        3.1.2 按覆盖区域不同分类
        3.1.3 按节点感知类型分类
    3.2 WSN覆盖优化模型
    3.3 无线传感器网络覆盖优化算法
        3.3.1 基于粒子群算法的WSN覆盖优化
        3.3.2 基于鱼群算法的WSN覆盖优化
        3.3.3 两种优化算法仿真结果对比分析
    3.4 本章小结
4 健康监测信息管理系统
    4.1 健康监测信息管理系统构成
    4.2 数据库设计
    4.3 健康监测系统在西安奥体中心中应用
        4.3.1 用户界面设计
        4.3.2 无线监测系统界面设计
        4.3.3 监测数据实时界面设计
    4.4 监测数据分析
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者在读硕士期间的研究成果及获奖情况
附录一 S3杆件各测点应力值预警等级分类表
附录二 奥体中心体育场钢结构罩棚S3杆件部分应力变化值



本文编号：3949733