《建築體健康監測系統的網內決策支持關健技術研究》是依託中南大學，由Bhuiyan Md Zakirul Alam擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：建築體健康監測系統的網內決策支持關健技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：Bhuiyan Md Zakirul Alam
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，套用無線感測器網路（WSN）進行建築體健康監測（SHM）的研究引起了廣泛的關注。但是，由於嚴重的資源受限（能量、頻寬等），WSN在監測大型建築（摩天大樓、跨海大橋等）的套用中，進行高精度的數據傳輸仍然存在很多問題。本項目擬研究SHM系統中的網內決策支持關鍵技術。首先，提出感測器節點的本地決策技術，每個監測節點利用經典的算法對建築體事件（損壞、裂縫等）做出簡單的0/1決策（有無損壞）。其次，設計QoS感知的中繼節點（RN）部署方案，RN連線與主網路斷開的節點或者子網，並對子網中的建築體事件做0/1決策。最後，設計基於事件敏感性的數據抽樣和壓縮算法，“無意義的”數據（對應“0”）無需傳輸，而“有意義的”數據（對應“1”）則經壓縮後再傳輸。本項目的目標是最大程度地提升SHM系統的性能，包括增強無線傳輸能力、降低能耗、增強監測質量等，以提高經濟效益和公共安全水平。
結題摘要
建築體健康監測（SHM）是無線感測器網路（WSNs）的基本套用。由於無線感測器網路嚴重的資源限制（能源，頻寬等），傳統的監測現代建築（如高層建築，大跨度橋樑，飛機）的方案在傳輸高解析度採集數據方面遇到困難，本項目重點關於SHM網路內部決策的問題。我們在決策方案方面主要做了三個貢獻。我們為每個WSN節點提出一個決策方案。我們使每個節點能夠使用經典的SHM算法來監測結構健康事件（例如損傷，裂縫），並做出簡單的決策。我們也觀察了健康事件的決策表現，確保決策的可靠性。其次，我們提出了一個QoS感知中繼節點（RNs）的部署方案。 RN主要連線與WSN斷開的感測器和子網並針對特定子網路作出“0/1”決策。這也有助於強調關於特定子網路覆蓋的結構區域內發生的健康事件的決策。無線感測器網路其他子網中的節點可以減輕他們的任務。第三，我們提出了一個更敏感的數據採樣方案，通過這個方案無用的數據（在“0”判定的情況下）不被傳輸，並且有用數據（在“1”判定的情況下）可以在傳輸前壓縮。因此，感測器節點可以顯著降低其通信成本，而不失一般性。最後，我們收集了真實世界的數據，並在模擬和系統實現中驗證了這些方案的有效性。該項目將在很大程度上促進無線感測器網路在無線通信，能源消耗和監測質量方面的適用性，並為各個研究團體提供合理的借鑑，以確保經濟效益和公共安全。
