無線傳感網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理與可視化.pdf

1、隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，機(jī)械裝備向著更高的使用頻率和更大的規(guī)模發(fā)展，如何對機(jī)械裝備中分布廣泛、工作環(huán)境惡劣的關(guān)鍵部件進(jìn)行自動化全面監(jiān)測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)科學(xué)的壽命預(yù)測和故障診斷，是目前工業(yè)界廣為關(guān)注的重要課題。在鐵路交通領(lǐng)域，鐵路鋼軌的幾何形位等對列車的安全運(yùn)行影響顯著，對廣域分布的鐵路鋼軌重點(diǎn)段力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測至關(guān)重要。無線傳感網(wǎng)(Wireless sensor network，WSN)具有可規(guī)?；⒓苫?、智能化、自組織等特點(diǎn)，在

2、廣域鐵路鋼軌監(jiān)測方面具有廣闊應(yīng)用前景，其中對多源數(shù)據(jù)有效管理和對監(jiān)測中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)的可視化是兩個重要問題。本文對此開展研究，主要內(nèi)容如下:
　　介紹了開展廣域鐵路鋼軌監(jiān)測的研究背景和意義，討論了WSN技術(shù)及其在各鐵路交通領(lǐng)域的應(yīng)用，闡述了與WSN上層平臺相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、計算機(jī)可視化技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　簡要描述了課題組研制的鐵路鋼軌監(jiān)測無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)組成，從功能和主要性能參數(shù)方面進(jìn)行了分析。根據(jù)

3、無線傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)傳輸速度需求，進(jìn)行了服務(wù)器和磁盤陣列的硬件選型，設(shè)計了相應(yīng)的軟件架構(gòu)，確定了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和編程語言，建立了鐵路鋼軌監(jiān)測WSN中數(shù)據(jù)層和人機(jī)交互層的技術(shù)路線。
　　針對鐵路鋼軌監(jiān)測WSN數(shù)據(jù)產(chǎn)生多元化和數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn)，研究了數(shù)據(jù)的存儲與管理問題。實(shí)現(xiàn)了關(guān)系數(shù)據(jù)庫和FTP雙重數(shù)據(jù)存儲管理的模式;建立了多個表達(dá)WSN設(shè)備的數(shù)據(jù)庫表單和關(guān)聯(lián)鍵，建立了基于Web的數(shù)據(jù)庫連接與訪問模塊，開發(fā)了WSN數(shù)據(jù)的信息錄入和修

4、改軟件，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)程讀取、刪除、修改等便捷和批量操作。
　　研究了WSN中設(shè)備信息數(shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù)的融合方法，基于ArcGIS開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)了WSN傳感數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)的融合;利用LINQ-to-SQL方法建立數(shù)據(jù)庫模型和解析數(shù)據(jù)文件;基于Silverlight模塊實(shí)現(xiàn)了Web環(huán)境下的數(shù)據(jù)可視化。
　　對本文建立的鐵路鋼軌監(jiān)測WSN系統(tǒng)的可視化部分進(jìn)行了功能測試和性能測試，測試結(jié)果表明:上層平臺同時解析的測量單元內(nèi)四個