无线传感器网络在军用仓库中的应用

针对军用仓库环境检测安全防护系统成本高、布线繁琐和维护困难等缺点，提出了采用无线传感器网络技术解决军用仓库环境检测和安全防护问题的新方法。以基于ZigBee技术的无线网络控制器芯片CC2430为核心，设计了由4个温湿度传感器节点、4个烟雾浓度传感器节点、2个红外传感器节点和4个协调器节点组成的3层树状网络结构的实验系统。实验测试结果表明：系统可快速布置并实施监测作业，维护简便，扩展性强，具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。     

多参数战场态势环境信息感知远程监测系统

战场态势感知是军事领域研究的热点问题,为了更好地实现战场态势环境信息感知的要求,从多参数数据采集系统的设计入手,结合wSN、GPRS技术独特的优势,以CC2530和MC35i芯片为核心,利用多参数复合传感器技术,wSN技术和GPRS技术,采集、处理和传送战场环境信息,实现了地形、气象、水文（温度、湿度、风速、声、光、有毒气体、核辐射化学物质）的实时远程监测。测试结果表明：该系统性能与设计指标相符,较好地满足了战场环境信息远程实时、准确、长时间连续监测的要求。     

基于ZigBee的导弹仓库温湿度监控系统设计

论述了基于ZigBee的导弹仓库温、湿度监控系统结构及工作原理,阐述了系统的硬件与软件设计方法．该系统利用温湿传感器SHT11、无线射频模块CC2530和微机技术实现对温、湿度的检测、分析,并通过对数码管LED、加热装置、排风装置等的控制来实现对温、湿度的数值显示和自动调节,具有低功耗、低成本、自动化程度高的优点．     

基于Zigbee无线传感器网络的押运感知节点的研究与设计

利用无线传感器网络及Zigbee协议标准,对押运信息感知监测系统进行了分析;提出了基于Zigbee无线传感器网络与空间定位技术、计算机技术、数据通信技术结合的押运信息感知监测系统架构;设计了押运感知监测网络中感知节点的软硬件,并且对网络感知节点软硬件功能进行了测试。     

扩展卡尔曼滤波的有向传感器网络移动目标跟踪算法

针对传感器网络中跟踪目标需要大量的节点协同工作,还需要实时处理和传输大量数据,提出一种基于扩展卡尔曼滤波的有向传感器网络目标跟踪算法(EK-MTDC),重点研究了传感器网络中的扇区数量对节点间数据传输与目标跟踪精度的影响,根据对目标状态的分析,通过压缩参与监测的节点个数,选择激活网络中节点相交区域内的节点对跟踪目标进行监测。仿真结果表明,该算法能在不降低跟踪效果的前提下,降低网络能耗,延长其使用寿命。     

战场态势生理信息感知系统

针对战场态势感知对人员信息采集的要求,设计了一种战场态势生理信息感知系统。该系统结合无线传感器网络,可穿戴技术,以CC2430芯片为核心,利用多生理传感器采集士兵生理信息,实现了心电、呼吸、体温和肢体运动的实时监测,并通过RS-232接口与微机连接,显示实时分析结果。经实验测试,结果与设计相符,数据误差不大于0．5％,系统功耗为240mW,通信距离为150m。该系统较好地满足了实时、准确、长时间监测的要求。     

基于压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统

为实现脉搏、呼吸、血压等重要生理信号的连续运动监测,研制了一种基于压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统。体域网系统利用放置于弹性织物(腰带、腕带)内部的压电薄膜传感器获取人体脉搏波、呼吸波等生理信号。根据压电薄膜传感器监测到的呼吸信号的几何特征提出一种状态识别算法,可区分站立、走、跑、坐、躺、睡眠等状态。利用脉搏波传导时间与血压的关系计算佩戴者的收缩压和舒张压,实现无压迫血压监测。系统通过蓝牙实现体域网节点的互通信,利用穿戴显示设备和移动终端实现数据显示,实现了脉搏、呼吸、血压的连续运动监测。     

RSSI与凸规划相结合的无线传感器网络定位算法

凸规划定位算法是无线传感器网络中一种较为常用的非测距定位算法。针对该算法中信标节点的重叠区域过大导致未知节点定位精度不高的问题,提出了RSSI与凸规划相结合的改进定位算法。算法利用RSSI值与距离的相对关系,将原有凸规划定位中未知节点的存在区域进一步缩小,提升定位精度。由于算法中只增加了一次未知节点与信标的RSSI值通信过程,基本保留了原有凸规划算法实现简单实时性好的优点。仿真数据及基于CC2430平台的实验表明,改进后的算法相对原有凸规划算法定位精度有明显提升,平均可提升20%～25%。     

基于Contiki的无线传感器网络平台设计与实现

无线传感器网络由大量节点组成,网络面临的问题很难全部被仿真工具描述,因而由仿真得到的无线传感器网络应当在部署之前进行物理测试.根据无线传感器网络节点的一般架构,设计完成了一批体积小、成本低、功耗低、硬件资源丰富和代码开源的无线传感器节点,组建了一个无线传感器网络实验平台.在平台上移植了Contiki操作系统管理节点的软硬件资源,设计实现了射频芯片、串行接口和温度传感器的驱动程序.采用6LowPAN协议构建自组织网络,验证了平台的节点通信半径和组网效果.试验表明该平台完整支持6LowPAN协议,采集数据的可靠性、网络的健壮性和通信半径等指标,可以满足无线传感器网络节点定位与环境变量检测等应用的需求.     

基于WSN的档案馆防火监测系统的设计

档案馆是存放和保护重要文献的机构。针对档案馆火灾监测系统中存在的线路磨损、腐蚀、老化,布线成本高、维护难度大、漏报和虚报率高等问题。提出基于无线传感器网络的消防监测系统的软硬件设计方案,该系统采用节点感知、组网、定位技术,提供了可靠的监测和定位信息,具有使用成本低、安装容易、维护方便、智能分析等特点,对于保护档案馆文献资源具有重要意义。     

基于介数中心性重要节点的能量均衡机制

针对无线传感器网络中瓶颈节点和准瓶颈节点对网络影响的特例性问题,将重要节点的概念推广到对节点介数的研究,提出了基于介数中心性重要节点的能量均衡机制。该机制将介数值大于网络平均介数值的节点判定为重要节点,并利用重要节点的邻居节点建立缓冲机制来减少其数据的转发次数,在牺牲较少数据传输延时的情况下节省了介数中心性重要节点的能量消耗。仿真实验表明该机制能够较好地均衡无线传感器网络中的节点能耗,提高了网络生命周期。     

船舶火灾特性及其预防对策

随着国际贸易不断增多,作为运输重要手段的航运业也呈现迅猛发展态势,与此同时各类船舶火灾事故的数量和财产损失也在不断攀升。这些火灾主要呈现出火灾荷载量较大,蔓延速度快,电气线路复杂,线路铺设混乱,散热、排烟困难,监管盲区较多,人员消防安全意识淡薄等特性。要有效防控船舶火灾,需要加强船员消防安全培训和船舶消防设施的建设,强化船舶消防安全监管和建立＂人、物、机＂一体的火灾监控体系。     

光纤光栅与分布式光纤感温探测性能研究

传统的火灾自动报警系统工作时需要向现场探测器供电。带电类探测器工作在易燃易爆场所必然存在着不安全因素，而利用光纤光栅及分布式光纤感温探测元件构成的火灾探测报警系统采用光信号测量与传输，实现了探测现场无电检测，从而真正实现了本质安全防爆。在分析光纤光栅与分布式光纤感温探测机理的基础上，通过对比探讨了各自的应用特性。     

无线传感器网络动态汇聚节点调度算法研究

移动汇聚节点调度是传感器网络中一个新的研究热点.通过建立一个普适的多目标优化模型,提出了贴近实际的汇聚节点循环路径规划模型,采用以连续时间离散化为理论基础的时域-空域转化方法,将时域中的优化模型无损地转至空域中,从而大大减少了所涉及的变量数量,降低了求解的复杂度.通过实验可以看出,调度移动汇聚节点可以有效扩展网络的生命周期.     

运动场馆火灾烟气蔓延规律数值模拟研究

运动场馆规模大、人员密集、功能复杂、用电负荷大、配电线路多、火灾荷载大,一旦发生火灾可能导致群死群伤恶性事故的发生。研究运动场馆火灾情况下烟气变化规律,能够更好的指导消防安全设计。以某运动场馆为例,应用火灾模拟软件对其火灾情况下烟气蔓延过程进行数值模拟研究,分析了常见自然排烟方式对烟气层的高度、温度、氧气浓度、一氧化碳浓度变化的影响,从而为运动场馆防排烟设计提供依据。