面向基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測的WSN路由設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方興未艾，許多舉世矚目的重大基礎(chǔ)設(shè)施在我國建成或正在修建。運用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)對基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)性能參數(shù)進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷并定位和確定損傷的程度，或提供災害預警，對基礎(chǔ)設(shè)施安全評估和保護人民生命財產(chǎn)安全有著重要的意義。無線傳感器網(wǎng)絡因其部署簡單、成本低廉等特點而成為健康監(jiān)測系統(tǒng)信息采集處理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯繜狳c。
　　本文在充分研究基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測的傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)、損傷識別

2、和數(shù)據(jù)融合技術(shù)的基礎(chǔ)上，對基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測需求、無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)、路由算法、算法性能評估以及實驗仿真等問題進行了系統(tǒng)的研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1.系統(tǒng)闡述了當前基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測領(lǐng)域存在的問題和基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測的研究和發(fā)展情況，研究了健康監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)，包括傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、損傷識別技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡和組網(wǎng)技術(shù)等，明確了基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測的需求。
　　2.重點研究了無線傳感器網(wǎng)絡的路由算

3、法，歸納分析了無線傳感器網(wǎng)絡現(xiàn)有的路由算法;基于基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測對數(shù)據(jù)傳輸及時性和可靠性的考慮，對以數(shù)據(jù)為中心的定向擴散算法和帶有QoS的有序分配路由算法等典型的路由算法進行了詳細分析，并從性能角度作了比較分析，提出了算法性能評估指標，為新算法提出和仿真實驗對比驗證打下了基礎(chǔ)。
　　3.基于基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡大規(guī)模部署、多參數(shù)采集、監(jiān)測數(shù)據(jù)流大、信息及時和可靠傳輸、傳感節(jié)點靜態(tài)布置等新特點，結(jié)合健康監(jiān)測路由設(shè)計節(jié)能、遠程傳

4、輸以及擴展性等需求，提出了一種基于主干鏈路標識的路由算法(LIRA)，該算法旨在減少或避免網(wǎng)絡擁塞，減小端到端時延，均衡網(wǎng)絡負載，以保證傳感信息第一時間可靠地傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心。本文系統(tǒng)闡述了其思想、問題描述和定義，對算法進行了深入的理論分析，并介紹了其實現(xiàn)過程。
　　最后，本文在NS-3仿真器上對LIRA算法進行了仿真實現(xiàn)，仿真實驗結(jié)果表明，LIRA算法的平均端到端時延和數(shù)據(jù)包投遞成功率均優(yōu)于DD算法和SAR算法，并且能夠滿足健