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基于MOAP通信协议的无线桥梁监测系统组网技术研究

作　者: 龚必超
导　师: 张瑞军
学　校: 武汉科技大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: MOAP通信协议无线桥梁监测数据采集实时监控
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 12次
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内容摘要

近几年桥梁事故经常发生,对桥梁的监测非常重要,研究桥梁监测系统是一个非常重要的课题。目前国内外对无线桥梁监测系统在协议栈各层数据帧格式、层与层之间的接口和每一层内的规范管理方面都考虑较少;并且传统的监测系统通过导线连接至控制中心,这不仅提高了监测系统的安装费用,延长了安装周期,而且还会降低系统的可靠性。针对这些问题,本文设计了一套规范的MOAP通信协议,并将其应用于无线桥梁监测系统,在实际应用中,取得了良好的效果。论文首先介绍了无线桥梁监测系统拓扑结构,描述数据采集流程和系统具有功能模块;然后阐述了MOAP通信协议,对该协议的三层结构(物理层、数据链路层和应用层)进行了详细的介绍,并将该协议与其它几种通信协议进行了对比;最后,对无线传感网络中的节点进行动态优化的目标跟踪,建立相应的模型和数据包传输的仿真,并将MOAP通信协议嵌入到桥梁监测数据采集系统中,通过具体的传输实例说明该系统在实际运用中可靠性高,满足桥梁监测的工作要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 研究目的及意义  9
  1.3 无线桥梁监测系统  9-11
    1.3.1 无线收发器介绍  9-10
    1.3.2 无线传感网络的特点  10
    1.3.3 桥梁健康监测概述  10-11
  1.4 国内外研究现状  11-14
    1.4.1 无线桥梁监测系统研究现状  11-13
    1.4.2 无线传感网络在桥梁监测领域的研究现状  13-14
  1.5 论文研究的主要内容及框架  14-16
第二章 MOAP 通信协议  16-28
  2.1 几种常用无线通信协议  16-17
    2.1.1 IEEE802.11b  16
    2.1.2 Bluetooth  16
    2.1.3 ZigBee  16-17
  2.2 MOAP 通信协议的介绍  17-20
    2.2.1 TCP/IP 通信协议  17-19
    2.2.2 MOAP 通信协议的优势  19
    2.2.3 MOAP 通信协议的特点  19-20
  2.3 MOAP 通信协议的三层结构  20-26
    2.3.1 物理层  20-21
    2.3.2 数据链路层  21-24
    2.3.3 应用层  24-26
  2.4 MOAP 通信协议和其他协议的比较  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章无线桥梁监测系统总体框架  28-33
  3.1 系统硬件的拓扑结构  28-29
  3.2 系统数据采集流程图  29-30
  3.3 系统的功能模块  30-32
    3.3.1 网络接口模块  30-31
    3.3.2 数据分析模块  31
    3.3.3 数据管理模块  31-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章基于MOAP 通信协议的无线桥梁监测系统  33-41
  4.1 无线桥梁监测系统的设置  33
  4.2 某跨桥监测测点布置  33-34
  4.3 桥梁监测测点模型进行目标跟踪  34-36
    4.3.1 采用粒子滤波的目标状态预测  35
    4.3.2 目标模型  35-36
  4.4 无线传感网络中数据包传输仿真  36-37
    4.4.1 仿真场景配置  36
    4.4.2 仿真步骤  36-37
    4.4.3 结果分析  37
  4.5 桥梁监测数据采集系统  37-40
    4.5.1 桥梁监测数据采集系统介绍  38
    4.5.2 MOAP 通信协议数据包传输实例  38-40
    4.5.3 某跨桥监测测点数据采集  40
  4.6 本章小结  40-41
第五章结论与展望  41-42
  5.1 研究总结  41
  5.2 论文研究不足及展望  41-42
参考文献  42-45
攻读硕士学位期间参与的科研项目与发表的科研论文  45-46
致谢  46-47
详细摘要  47-52

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