基于网络分区和路径能耗的深井无线传感器网络多簇首路由算法

为解决深部矿井无线传感器网络因节点能量受限导致网络生存时间短及由多跳传输引起的“热区”问题,提出1种以分区结构和能量多路径为基础的带状无线传感器网络多簇首路由算法(NPPEC)。算法采用跳数泛洪方式建立带状网络分区结构,将节点分布密度加入主簇首竞选机制中,通过主簇首和副簇首的分工配合,使簇首能量更均衡地消耗;依据路径能耗、节点当前能量及位置计算路径选择概率,并通过控制跳数改善数据传输的实时性。经仿真比较,NPPEC算法网络生存时间约为LEACH算法的1.807 2倍、HEED-EELD算法的1.198 4倍,同时也有效改善了网络“热区”问题,为深部矿井无线传感器网络的构建提供1种更有效的解决方案。     

基于铀尾矿库核素监测的WSN粒子群优化路由算法

为提高铀尾矿库无线传感器网络(WSN)现有路由算法的网络寿命,提出一种基于铀尾矿库核素监测的WSN粒子群优化路由算法(EBPSO)。首先,在簇头(CH)选举阶段,考虑传感器节点的能量、簇内节点距离、CH到基站的距离等参数,利用粒子群优化(PSO)算法选出最合理的CH,并将筛选出来的CH节点应用于铀尾矿库核素监测组建WSN;其次,在数据传输阶段,提出转发节点的选择方法;然后,用能量阈值重分簇方案来减少能量消耗;最后,对比基于PSO优化模糊C均值的分簇路由算法(POFCA)、低功耗自适应分簇(LEACH)以及高效非均匀分簇算法(EEUC)性能。结果表明：在网络生命周期上,EBPSO算法比POFCA、LEACH、EEUC分别提升1.7%、24.7%、9.2%。EBPSO算法能够延长网络生命周期,适用于铀尾矿库核素监测应用场景。     

无线传感器网络在文物保护中的应用

无线传感器网络是计算、通信和传感器三项技术结合的产物,被视为环境监测和建设监测的一个发展方向,有着广泛的应用领域,文物保护是其潜在的应用领域之一.介绍无线传感器网络的特点及其在文物保护中应用的必要性,提出博物馆文物保护系统无线传感器网络构建方案,以及无线传感器网络节点、汇节点和博物馆监控中心软件等部分的设计方案.与传统的文物保护系统相比,该系统具有易于扩充,测量准确等特点.     

基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计

介绍了一种由嵌入式报警主机、无线传感器网络节点构成的智能电话报警系统.阐述了系统的功能及组成,介绍了无线通讯协议以及部分软件流程.采用无线传感器网络技术,使安防传感器节点形成一个无线网络;利用双音多频编解码技术实现了拨号、语音报警及简单的电话远程控制,使其成为操作简便、实时性好的新型报警系统.     

遗传禁忌搜索的能量均衡深井安全监测WSN分簇路由算法

针对深井巷道无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）安全监测中节点能量消耗不均匀导致网络生命周期较短的问题,在分析低功耗自适应集簇分层型算法（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH）、遗传算法（Genetic Algorithm,GA）和禁忌搜索算法（Tabu Search Algorithm,TS）的基础上,提出遗传禁忌搜索的能量均衡深井安全监测WSN分簇路由算法（GTSR-EB）,以分簇方式来减少数据发送量与寻优开销,利用优化GA算法和TS算法进行多路径搜索以选出一条能耗均衡、路径传输距离最短的最优路径。仿真实验表明:GTSR-EB算法网络存活周期为LEACH算法的2.17倍、GA算法的1.18倍,GTSR-EB网络能量利用率更高、生存周期更长。     

基于无线传感器网络技术智能家居报警系统设计

目的针对无线传感器网络技术和智能家居报警的特点,研究一种基于无线传感器网络技术的智能家居报警系统.方法通过搭建该报警系统结构框图,设计了报警系统的网络节点,利用许可证技术来保证信息的传输准确.结果通过软硬件的结合,设计了报警系统的软件,给出了报警系统的网络节点硬件设计方法,采用的许可证技术提高了报警信息传送的安全性和准确性.结论实验表明,该系统使用方便、稳定可靠,有一定的实用价值.     

无线传感器网络在武警部队执行特殊任务中的应用

无线传感器网络作为微机电系统、网络和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术,可以广泛运用于各个领域,有着极大的应用前景.本文主要对无线传感器网络的概念、节点结构、网络结构进行了介绍,分析了当前武警部队执行特殊任务的战术需求,提出了几种把无线传感器网络运用到武警部队执行特殊任务现场感知中的方案, ‘并对下一步要进行的研究工作进行了展望.     

无线传感网络在安全生产中的应用

本文详细介绍了无线传感器网络在安全生产中的应用结构、无线传感器节点的构成以及无线传感网络的数据模型,探讨了无线传感器网络在危险场所日常监测及应急救援场合应用的技术问题,分析了无线传感网络在实际应用中的关键技术。     

基于无线传感器网络建筑火灾报警系统设计

针对无线传感器网络和建筑火灾报警的特点,设计基于无线传感器网络火灾报警系统结构框图。采用模块化设计方法完成了报警系统的节点硬件和软件设计。对报警系统节点传输数据采用专家系统和神经网络相结合处理方法。完成了系统结构框图,采用模块化设计方法,选择合适芯片设计报警系统节点硬件电路,完成软件设计和数据处理方法。实验证明该系统具有可靠性高和实用性强等特点,具有一定的应用价值。     

WSN定位算法实际应用性能评价指标及其影响因素的分析

传感器节点定位是无线传感器网络大范围应用的基础。本文结合目前国内外已提出的各种定位算法,从算法在网络中的实际应用出发,探讨了定位算法性能评价指标以及实际应用中应考虑的各种因素。     

真空条件下飞秒激光制备纳米铝颗粒的分子动力学计算

纳米铝颗粒作为新式储氢及储能材料,在环保方面有重要意义,其可以在真空中由激光烧蚀废铝制造。为了分析激光烧蚀制造纳米铝颗粒反应过程,更好地指导纳米铝颗粒的制备,将双温模型与分子动力学结合,利用Lammps分子动力学软件对烧蚀及溅射过程进行了模拟,获得了激光烧蚀过程中溅射团簇的种类、数目及体积的变化情况。在整个模拟过程中,团簇的主要变化依次为溅射原子结合生成大团簇、大团簇裂解为小团簇及团簇分解生成铝原子。     

危险品运输网络渗流鲁棒性智能评估方法

为高效评估危险品运输网络(HMTN)鲁棒性,科学管理危险品运输,开发一种智能评估网络渗流鲁棒性方法。从实际出发,综合考虑网络拓扑结构、节点/边渗流度、流量压力配比、负载阈值等参数,建立仿真识别模型,通过动态识别巨簇节点数量占总节点数量的比例度量网络渗流鲁棒性,并提出优化算法;以张家港HMTN为背景作仿真分析。结果表明:危险品运输网络渗流鲁棒性与突发事件规模成反比,阈值系数与渗流鲁棒性成正比;相同参数条件下,节点突发事件影响大于边突发事件;投入更多应急救援资源有助于预防边突发事件。     

无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用

为了加强部队安全工作,防止执勤枪弹丢失情况的发生,本文提出采用无线传感器网络定位技术,在监测区域设置信标节点,使用RSSI测距方法和加权质心定位算法,实现对枪械的定位.从而加大对执勤枪支的监管力度,预防武器装备丢失,防止涉枪涉弹重大事故发生.     

无线安全监控系统在选煤厂瓦斯监测中的应用

为减少或避免选煤厂瓦斯爆炸事故的发生,解决选煤厂安全监控系统智能化程度低和不能精准地确定瓦斯质量浓度这一问题,引入无线传感器网络(WSN)进行监控,设计安全监控系统框架和各功能单元,分析验证其应用性能;分析选煤厂安全智能监控领域WSN的应用价值。系统运行中可以基于大量的传感器节点进行信息采集,将相关信息通过通信网发送到控制中心。结果表明:WSN可以实现选煤厂瓦斯质量浓度的实时检测,达到预警值现场报警,确保在出现警情后高效的应对,从而为瓦斯质量浓度的监控提供支持,避免引发严重事故。采用的低功耗分群分层路由协议,可延长网络的有效生命周期,使各节点能量损耗均衡。     

多媒体物联网关键技术的研究

多媒体物联网MCPS(Multimedia Cyber Physical System)是在多媒体传感器网络MS(Multimedia Sensor Networks)基础上发展起来的具有音频、视频、图像等多媒体信息感知功能新型网络,具有广阔的应用前景。本文提出了MCPS的概念,分析了MCPS系统区别于传统多媒传感器网络系统的特点。在系统分析国内外相关技术的基础上,针对系统面临的问题,本文设计多媒体物联网的体系架构,讨论了系统节点信息采集、通信协议选择和数据融合等关键技术。最后MCPS节点器亟待解决的问题和发展趋势进行了总结。     

无线传感器网络在武警部队的应用

无线传感器网络作为一种新兴技术,在世界各国各领域有着广泛的应用.本文在对无线传感器网络做了全面研究后,引例借鉴外军应用无线传感器网络实例,初步分析了无线传感器网络在武警部队的应用可行性,最后通过举例介绍了无线传感器网络在武警部队的应用方法及应特别注意的关键技术.     

基于铀尾矿库核素污染监测WSN分簇路由协议

用WSN对铀尾矿库核素污染监测优于传统有线布置,为解决无线传输路由能耗的问题,提出了一种基于蚁群算法的前向传输分簇路由协议。该协议以分簇的方式来减少数据发送量与寻优开销,在下一跳接收节点选择阶段,以前向传输区域为切入点,利用优化的蚁群算法进行多路径搜索最后选出满足条件的最优路径。仿真实验表明,CFTA协议的网络生存周期有效延长,并减小了能耗。     

基于无线传感网络的安全监控系统应用研究

对某特种气体厂生产过程中潜在的危险有害因素进行了辨识分析,提出了相应的对策措施,提出了基于MEMS传感器、无线传感网络和3G（GIS、GPS、GPRS）技术的安全监控系统方案,包括安全监控系统架构、MEMS传感器和无线传感网络节点的设置方案、无线传感网络接入和通信机制和安全监控系统的软件功能。所提的技术方案已在该特种气体厂进行示范应用,取得良好运行效果。     

考虑可靠性的矿井瓦斯传感器选址模型

针对依据现行煤矿安全规程及相关规范布置的瓦斯传感器有可能出现失效的情况,提出兼顾经济性和可靠性双目标的瓦斯传感器优化选址模型。借助图论和设施选址理论,以矿井通风网络节点为候选布置点,节点间的风流流经时间为监测等级,以煤矿相关规程规范硬性要求的布置点为必选点,建立瓦斯传感器多目标优化选址模型。然后,基于Pareto蚁群算法(PACA)阐述模型的求解过程。最后,结合某风网算例,给出模型与算法的具体应用。结果表明:模型的非劣解包含了传统的以最小化传感器成本为目标的选址模型最优解,并且可靠性越高所需的传感器就越多。     

基于贝叶斯网络的人因可靠性评价

提出一种贝叶斯网络的人因可靠性评价(HRABN)方法,其中的每个因子对应于贝叶斯网络中的节点,该方法可对人因可靠性作定量分析和定性分析。在定性分析上,节点的因果关系(HRA中的因子关系)及需要改进的薄弱节点都直观地显示在层次图中;在定量分析方面,对节点因子后验概率的推断通过HRA中的先验信息(包含仿真数据、现场操作及专家知识等)和最新信息得到。如果人因可靠性贝叶斯网络中的每个节点的先验概率分布和后验概率分布都已知,模型的可信性就可通过贝叶斯因子进行定量验证。贝叶斯网络扩展性好,当有新的节点因子需要考虑时,只需要补充对应的节点;笔者的方法也能很好地应用在不同行业的HRA。