基于遗传算法的光纤传感器网络优化布置研究

考虑到在用于对大型结构和工程机械健康监控的系统中,需要对传感器网络的布置进行优化以提高传感器网络精度、可靠性,降低传感网络的成本等问题。本文主要针对光纤光栅传感器网络布置优化问题进行研究,研究传感器布置角度对监测结果的影响,并使用GA算法对传感器布置角度进行优化。常规的GA算法通常存在算法早熟以及局部寻优能力弱等问题。本文提出一种改进型GA算法,通过引入自适应对偶种群、自适应终止规则以及新的生成子代规则来保证种群在迭代过程中的多样性以解决算法早熟问题,并且要提高算法的搜索效率以提高算法对局部寻优的能力。最后通过实验验证本文提出基于改进型GA算法的光纤光栅传感器网布的优化布置方法的有效性。     

土木工程结构健康监测的研究状况与进展

介绍了土木工程结构健康监测的重要性及其概念设计，综述结构损伤 检测的研究现状与进展，对于结构监测中的传感器优化布置问题作了介绍，最后对结构监测 的几个重要问题作了展望。     

结构健康监测中铝合金板的低速冲击仿真分析

以航空结构中常用的铝合金板试验件为研究对象,采用有限元分析软件对其进行冲击仿真试验,首先建立了模态仿真模型,对铝合金板试验件的各阶模态进行了仿真分析。在模态分析的基础上,建立了铝合金板试验件的瞬态冲击分析模型,对不同冲击点的波形进行仿真试验。结果表明,通过仿真试验能够掌握铝合金板试验件中冲击波的传播情况,并能获得试验件上具体监测点的振动波形。利用这些仿真试验数据可以为结构健康监测中传感器的优化布置及整个健康监测系统的设计提供一定的依据,具有重要的工程意义。     

光纤光栅传感器在大型钢吊车梁健康监测中的应用

光纤光栅传感器具有体积小、质量轻、灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰、传输频带较宽和容易进行分布式测量等诸多传统传感器所不具备的优点,更适用于大型复杂结构的现场的长期健康监测。文章研究了光纤光栅传感器在大型钢吊车梁健康监测中的应用状况,介绍了监测系统的组成,传感器的构造和布置,并进行了实验,实验测试结果和有限元分析结果基本上一致。     

光纤光栅传感器在大型钢吊车梁健康监测中的应用

光纤光栅传感器具有体积小、质量轻、灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰、传输频带较宽和容易进行分布式测量等诸多传统传感器所不具备的优点,更适用于大型复杂结构的现场的长期健康监测.文章研究了光纤光栅传感器在大型钢吊车梁健康监测中的应用状况,介绍了监测系统的组成,传感器的构造和布置,并进行了实验,实验测试结果和有限元分析结果基本上一致.     

基于NSGA-Ⅱ的给水管网传感器多目标优化选址研究

在EPANET2污染物侵入模拟的基础上,以污染事件期望监测时间最短和传感器系统能够监测到的污染事件比例最大为优化目标,研究了传感器选址的多目标优化问题。针对选址问题的特性。通过改进非支配排序遗传算法-Ⅱ（NSGA-Ⅱ）的编码方式、交叉算子和变异算子,使其能够较好地解决给水管网传感器多目标优化选址问题。结合一管网算例,利用改进过的NSGA-Ⅱ给出了一组Pareto解．并对两个极端解对应的选址结果进行了权衡分析。提出的优化模型与求解方法对给水管网传感器多目标选址具有一定的参考作用。     

南京大胜关长江大桥健康监测系统监测内容与传感器测点布置研究

南京大胜关长江大桥作为我国建桥史上规模空前的特大型高速铁路桥梁,对其运营期间的健康监测、诊断以及各种灾害影响下的损伤预测和损伤评估,具有重要的现实意义。该系统所要解决的最关键问题之一,就是监测内容的确定和测点的最优化布置。本文详细介绍了该系统监测内容与测点布置确定的主要依据以及最终形成的大胜关长江大桥结构健康监测系统的传感器测点布置,可以为以后同类型系统的设计提供参考。     

无线传感器网络节点配置和控制研究

无线传感器网络（WSN）部署在随机区域,为达到一定随机覆盖率,需要布置大量的传感器。在实际部署中,由于传感器布置的随机性和不确定性,传感器网络随机覆盖度和传感器数量成正比。针对传感器节点高密度部署造成节点冗余等问题,通过对随机覆盖率与传感器节点数量关系分析,给出在一定覆盖率和监测半径下与传感器节点数目的关系,并在此基础上对传感器节点进行Delaunay三角剖分,分析了在实际情况下,传感器网络的连通性和覆盖性之间关系的规律,以有效监控网络的连通性。     

某车型侧碰传感器位置布置方法的研究

侧面气囊是否在最佳时刻展开直接影响汽车侧面碰撞试验的结果,其点火时刻受控于侧碰传感器,因此侧碰传感器的布置位置至关重要。本文以某车型为例,在整车布置空间受限的情况下,通过综合考查传感器可布置的不同位置、CAE模拟结果的动态响应特性和冲击加速度曲线响应等制约因素,最终确定侧碰传感器的安装位置。     

110kV及以上电压等级交联电缆在线监测技术研究

摘要：随着交联聚乙烯电缆（XLPE）的广泛使用,为复杂环境下500kV以下高压输电带来了很多便利,但其运行的安全性与可靠性也愈发重要。为加强XLPE电缆的运行安全可靠性,在线监测系统在110kV及以上电压等级XLPE电缆输电线路中的应用越来越广泛。本文就交联聚乙烯电缆的在线监测技术中遇到的监测项目、技术选型及传感器布置、网络实现等核心技术进行了细致的探讨,用以交流学习。     

守望麦田的物联网

通过在田间地头布置多层次的物联网传感器网络监测系统,可以监测环境和动植物信息。这些功能各异的传感器组合而成的农业物联网不是实验室里面的摆设,它们作为现代农业生产的技术手段,已然获得应用。     

考虑屈曲约束支撑的桥梁排架墩抗震性能研究

为进一步提升桥梁双柱式排架墩抗震性能,本研究通过在排架墩中设置屈曲约束支撑对该体系抗震性能进行优化.首先构建与实际工程情况相符合的单个排架墩数值模型,并利用不同类型地震作用对其进行研究,在此基础上,进一步分析了屈曲约束支撑与排架墩刚度比、屈服位移比、屈曲约束支撑布置形式以及排架墩布置形式对其抗震性能的影响.研究结果表明...     

一种智能安全骑行监测装置设计

为了实现对车辆姿态、速度、位置等信息的实时监测,达到安全出行的目的,本文设计一种智能安全骑行监测装置。基于传感器与单片机的联合使用,同时基于加速度传感器实现对于加速度的实时监测。结合地磁场传感器,从而实现直行状态监测和显示功能。通过系统优化基于GPS模块收集速度数据提高系统的准确性。结论表明;加速度、地磁场传感器的联合使用实现了骑行的实时监测,GPS模块的优化提高系统的准确性,进而保障骑行者的安全。     

离散试验数据三维图形可视化处理

采用传感器测量点网格层非均匀优化布置和传感器网格节点对应折算优化方法,将计算机数据采集和试验测试技术应用于油田稠油蒸汽辅助热采中,大量较少使用传感器的数量。使用形函数法进行数学插值计算,将传感器测量点的测量值映射到三维试验模型的网格节点上,并用等值线和云图描述试验数据,实现离散试验数据三维图形可视化处理。     

风电机组振动监测和故障诊断

风电机组往往布置在环境较为恶劣、交通不畅的地方,使机组部件的检修与维护困难较大。振动监测是在主轴、齿轮箱和发电机组等主要部件处,通过传感器布置振动监测点,监控中心根据各个监测点提供的振动信号进行分析,并诊断部件故障情况。这种方法对于风电机组的状态监测与故障诊断有显著的效果。     

无线传感器网络应用技术综述

传感器被越来越多地布置到实际的网络环境中,用于实现某些应用。无线传感器网络已经成为了科学研究领域最前沿的课题之一,引起了工业界和学术界众多研究者的关注。通过总结相关方面的工作,综述在不同领域中无线传感器网络的实际应用,并对具体应用的一些重要特性进行分析,在此基础上提出若干值得继续研究的方面。     

浅析封闭空间噪声主动控制误差传感器的布置

通过对三维封闭空间稳态声场噪声的主动控制进行了研究,选取全空间时间平均声势能为降噪的目标函数,获得最优次级强度和最优降噪量。并以三维矩形空间为例,基于sysnoise分析有限元模型,通过仿真计算进行主动控制研究,分析误差传感器放置在不同位置时,系统取得的降噪效果,从而得出误差传感器的布置规律。     

芯子布置方式对管芯式散热器性能的影响

本文详述了通过试验,对管芯式散热器的两种不同芯子布置方式进行的研究,在根据国家标准建立的一套汽车散热器性能试验系统上进行了实验;获得了两种布置方式的传热与阻力特性试验数据;运用计算机对数据进行处理和计算,从而得到了不同芯子布置方式的性能曲线.经过对比找出了其对管芯式散热器性能的影响.     

基于ZigBee的昆明城市空气质量监测

在传统的空气质量环境监测中,有线传感器网络存在诸多问题,如布线复杂、传感器位置不灵活、节点延展性差、电缆老化腐蚀、监测位置不灵活等问题。采用ZigBee无线传感器网络技术构建无线传感器网络,用于监测二氧化碳浓度、二氧化硫浓度、一氧化碳浓度。并基于LabWindows/CVI构建了上位机监测界面、实现了传感器网络与上位机的通信。该系统具有传感器布置灵活、低功耗、易于安装维护及扩展,成本较低、实用性较强的特点。     

地铁车辆走行部故障诊断系统的设计与展望

走行部故障诊断系统是安装在地铁车辆上的实时监测诊断系统。通过安装布置在走行部转向架上的传感器网络,监测轴箱轴承、齿轮箱轴承和牵引电机轴承的温度、振动和冲击三个物理量。通过诊断系统,对采集到的数据进行综合分析处理,对走行部状态进行评估。对于故障实现早期预警和分级报警,科学指导车辆的运行与维护。