隧道水情預(yù)警系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隧道作為一種特殊的建筑物，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)境密閉、交通量大和人員密集的特點(diǎn)。發(fā)生任何災(zāi)情，逃生和救援工作都會(huì)相當(dāng)困難，往往會(huì)造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。隧道水情與隧道的安全運(yùn)營有著密切的關(guān)系，而且水情狀況的變化具有潛伏性和突發(fā)性的特點(diǎn)。因此隧道機(jī)電工程中的水情監(jiān)測(cè)和及時(shí)報(bào)告無疑是保障隧道營運(yùn)安全的重要手段。 本文介紹了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的隧道水情預(yù)警系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)。針對(duì)隧道水情變化的特點(diǎn)以及目前引發(fā)的問題，自主設(shè)計(jì)支持多傳

2、感器接入的隧道水情報(bào)警控制器，通過對(duì)多種水情信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、綜合分析和數(shù)據(jù)融合，達(dá)到對(duì)空間水情信息的全面掌握，大大提高了水情監(jiān)控的準(zhǔn)確性。其中報(bào)警控制器作為無線傳感網(wǎng)絡(luò)的空間節(jié)點(diǎn)，采用水浸傳感器、液位傳感器和手動(dòng)報(bào)警按鈕相結(jié)合的信號(hào)采集方式，并通過無線信道進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警，極大地降低了誤報(bào)率和漏報(bào)率。 系統(tǒng)使用的無線傳感網(wǎng)絡(luò)采用多跳路由協(xié)議，建立一個(gè)以匯聚節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的樹型拓?fù)洌總€(gè)節(jié)點(diǎn)向自己的父節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。在路由中，

3、節(jié)點(diǎn)還維護(hù)自己和鄰居節(jié)點(diǎn)之間的雙向鏈路質(zhì)量評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估值選擇鄰居節(jié)點(diǎn)中跳數(shù)最小，鏈路質(zhì)量最好的作為父節(jié)點(diǎn)。為了降低隨機(jī)噪聲的影響，提高路由選擇的可靠性和穩(wěn)定性，采用EWMA算法對(duì)鏈路質(zhì)量的評(píng)估進(jìn)行處理，為信號(hào)的有效傳輸提供了保障。 后臺(tái)監(jiān)控軟件基于C＃．NET框架開發(fā)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫使用SQL Sever2005。后臺(tái)軟件具有豐富的流程操作，涵蓋監(jiān)控、通信、報(bào)警、管理、記錄和人機(jī)對(duì)話等內(nèi)容，并具有較強(qiáng)的診斷能力。主要功能包括水情