基于WSN的中小型堤坝安全监测的多维灰色评估模型研究

摘要

据统计，国内目前堤坝总量约有8.7万座，其中90％以上都为土石坝，而且大多数堤坝都是上个世纪建造的，大多数都因年久失修而隐患重重。而对于大量土石坝的安全监测工作，目前仍然通过落后的人工观测记录方式来对其进行定期的安全检查，堤坝内部的安全隐患往往不能及时发现。
　　本文以中小型堤坝的安全监测工作作为研究对象，通过利用无线传感器网络技术，对传统的堤坝的数据监测采集方式进行改进，实现了数据的无线传输，大大缩短了传统堤坝监测是数据采集过程，也减少了工作成本。同时，本文引入灰色理论知识，对堤坝监测数据通过灰色建模来实现数据的深度挖掘，实现监测数据的预测功能，通过对监测数据的预测，实现对堤坝安全状况的预测。
　　全文的主要研究内容主要从以下几个方面做了具体的研究：
　　首先，文章对中小型堤坝安全监测过程中的参数指标进行了研究，通过对堤坝类型的研究和堤坝常见的隐患，将堤坝发生危险的诱发因素列为重点研究对象，从而确定出了中小型堤坝在安全监测过程中的参数指标，同时给出的对不同参数指标的具体监测方法。
　　其次，主要研究了无线传感器网络在堤坝监测中的应用情况。对监测系统的架构进行了介绍，并且以堤坝监测为载体，从传感器节点设计、通信协议、网络结构对无线传感器网络的工作原理进行了详细分析，并且分析了无线传感器网络在堤坝监测工作的全过程。
　　第三，文章对灰色理论和灰色建模进行了详细的研究，通过对监测数据的灰色建模，实现了数据的推测，并且对模型的准确性加以验证。
　　最后，通过无线传感器网络采集的监测数据和灰色理论模型对数据的分析，提出了基于多维监测指标的灰色预测体系，为堤坝的安全评估提供决策依据。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 相关内容的国内外研究现状

1.3 论文结构及研究内容

第二章 堤坝安全监测过程主要技术分析

2.1 堤坝安全监测指标分析

2.2 无线传感器网络技术

2.3 本章小结

第三章 无线传感器网络在堤坝安全监测过程中的应用

3.1 堤坝安全监测系统架构介绍

3.2 堤坝监测传感器节点设计

3.3 无线传感器网络通信协议

3.4 堤坝安全监测工作过程

3.5 堤坝安全监测系统界面

3.6 本章小结

第四章 基于堤坝安全监测的多维灰色评估模型研究

4.1 灰色理论研究

4.2 一维灰色模型GM(1,1)研究

4.3 多维灰色模型GM(1,N)研究

4.4 本章小结

第五章 基于多维监测指标灰色预测的堤坝安全指标体系研究

5.1 传统堤坝安全监测指标评估

5.2 多维灰色预测的堤坝安全指标体系建立

5.3 本章小结

第六章结论与展望

6.1 主要工作回顾

6.2 研究不足之处与展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

个人简历

参与主要科研项目

软件著作权

致谢