人文科技学院
大学生研究性学习和创新性实验计划项目结题报告书
项目名称：无线技术的隧道施工实时监测系统的研究与设计项目主持人： 永红年级、专业 级通信指导教师： 新职称：讲师项目完成时间： 年 月日
项目编号
项目基本情况 项目 级别 项目 名称 项 目 主持人 省级■ 院级□ 无线技术的隧道施工实时监测系统的研究与设计 永红 海涛 项目组成 员 指导 教师 新 专业 通信 电信 电子 所在教学系部 通信与控制工程系 通信与控制工程系 通信与控制工程系 联系 年级 职称 备注（异动情况） 已毕业 讲师 项目起止时间 序号 年 月 日——年 月 日 、发表刊物或颁证单位 人文科技学院 学校 省、学校 二、主要研究成果 成果名称 全国大学生挑战杯竞赛基于技术的定向越野运动训练系统 基于无线传感器网的大型室节能控制系统设计 基于蓝牙技术家用型脉搏远程采集系统 全国大学生挑战杯竞赛简易电子鼓设计 基于无线校园局域网的安防系统的研究与设计 无线技术的隧道施工实时监测系统的研究与设计 成果形式 作者 实物专利永红 申请材料 报告 永红 时间（刊期） ． ． ． 实物报告 海涛 实物报告 永红 实物报告 建发 实物报告 永红 备注：成果形式可以为系列论文、研究报告、实际应用、专利、获奖情况等，成果需以附件形式提供相关资料。 三、项目经费开支情况 序主要开支项目 号 金额（元） 备注 前期学习实验板 十块组网模块 外围电路元器件 开发板（第一次） 模块路费 开发板上元件 核心开发板 1 / 17
板打板（第二次）天线路费 卡模块 力敏传感器 位移传感器 文档打印 研讨会 外出进行系统测试费用 测试笔记本 四、项目结题报告 自制节点，减少开支 读卡 压力测试 位移测试 团队一同参与 计划经费 元 实际支出经费 元 容提示：主要综述项目的主要工作容、取得的研究成果，项目组成员参加项目工作在综合分析能力、实践动手能力以及创新思维和创新能力的培养方面所取得的收获和经验总结等（可附页）。 基于无线技术的隧道施工实时监测系统专门为解决隧道施工中，各种环境参数和工程参数的自动采集、分析处理及无线传送所设计的方案。整套系统中，以多个无线节点构成系统结构主体，各种传感器作为各监测区域数据的来源。系统具有高容错性，强鲁棒性，可扩展性，可随时接入大量节点，扩大监测围。此方案为隧道施工行业首创，取代人工监测，提高施工安全，工作效率高，经济实用，市场前景广阔。 、研究成果 在整套系统中以多个无线节点构成系统结构主体，各种传感器作为监测区域各种数据的来源。通过各种传感器对当前环境或者物理工程测量得到数据，经过节点采样后，通过无线的终端节点发送到协调器节点（无线网关），协调器节点再把数据传送到中心控制计算机，由功能强大的界面软件来实现人机通信。 已经完成基于无线技术的隧道施工实时监测系统的设计，系统的硬件、传感器的数据测量和网络的数据传输已经全部完成。主要工作完成了开发板的设计和制作，完成了无线节点的自动组网、节点的数据传输、节点数据转发等功能，另外包括节点部分的隧道应力压力和直线位移传感器信号的测量。所有测试的传感器数据通过网络传送到监控电脑存储并显示隧道状态。 隧道监控方面测试传感器方面主要考虑了最常用的测量参数应力和位移的测量。应力测试采用了应力传感器，使用了电阻应变式的方式。位移采用了直线位移传感器这，直线位移传感器原理类似于滑动变阻器，位移变化和电阻成正比。 、创新点 、给隧道施工方提供实时的检测数据提前防备可能出现的情况，对隧道施工安全有一定的辅助作用；现在几乎没有采用实时监控的实际应用； 、无线数据传输在隧道中的应用，实际测试可以在直线隧道点对点传输可以达到米以上，改用定向天线可以达到米左右；保证无线数据传输在隧道中的可行性；隧道中弯道部分建议添加一个节点用来转发数据； 、节点超低功耗，可以采用电池供电，可长期正常工作；可以工作长达半年以上； 、采用应变片和位移传感器采集隧道施工中应力和位移的变化； 、节点可以自动加入无线网络，节点可以自己发送数据也可以转发其他节点的数据；方便了节点的布置； 、实时监控无需人工值守，可以在监控电脑上保存海量数据； 、预留大量采样端口和端口便于系统的扩展。 、应用价值 、主要应用在隧道施工中，监测隧道施工中支撑件和壁体应力和位移的变化情况；也可以在隧道日常的一些监控和管理； 、机体小巧灵活，采用电池和无线通讯，布置方便快捷，可长时间工作；解决了布线和供电的烦恼； 、系统可靠性高，使用成本较低，市场前景广阔。 项目组成员：主持人熟练掌握无线传感网络的组建，在年月份参加挑战杯项目《定向越野运动训练通信系2 / 17
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