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青藏铁路军民融合式动态监控系统的无线传感器网络模型

作　者: 王正贤
导　师: 胡斌
学　校: 兰州大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 青藏铁路动态监控无线传感器网络模型协议算法
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文研究分析了青藏铁路工程设计和所在立体空间的特点,及其对军事运输和民用运输安全造成的影响,总结归纳了青藏铁路军民融合式交通运输动态监控系统的网络应用需求,主要是应用在重大灾害监控、防恐怖破坏报警、安全监控和数据采集、环境监测、行车安全监测等领域。阐述了无线传感器网络所具有的技术优势和发展趋势,以及国内外将无线传感器网络应用于轨道交通安全监控领域的研究进展。本文提出了青藏铁路军民融合式动态监控系统的无线传感器网络模型,即以占绝大多数的多种类型而能力有限的传感器节点和占少数的能力较强的网关节点构成的异构无线传感器网络,传感器节点负责感知和监测铁路运输动态信息,向邻居节点传输以及将转递邻居节点感知的信息,网关节点相互之间能够通讯和传输数据,负责将传感器节点感知信息传输至监控中心。针对上述模型,提出了用于传感器节点部署的约束方程式,改进了多层多路径的路由协议并且定义了一个加权函数用于路径选择,提出了用于传感器节点调度管理的最大不相交集合问题,并且给出了最大不相交集合算法用以解决该问题。本文提出的无线传感器网路模型,为研究和开发基于无线传感器网络的青藏铁路军民融合式交通运输动态监控系统奠定了定的理论和技术基础。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
第一章引言  8-11
  1.1 选题背景  8-10
  1.2 选题依据  10
  1.3 研究目标及意义  10-11
第二章相关技术及理论  11-25
  2.1 无线传感器网络概述  11-14
    2.1.1 构建无线传感器网络面临的挑战  11-12
    2.1.2 无线传感器节点  12-13
    2.1.3 无限传感器网络  13-14
  2.2 多路径路由协议  14-19
  2.3 无线传感器网络与其它无线网络的性能比较  19-21
  2.4 研究和应用进展  21-23
    2.4.1 无线传感器网络研究进展  21
    2.4.2 无线传感器网络应用在轨道交通运输领域的研究进展  21-23
  2.5 无线传感器网络应用于青藏铁路动态监控的主要优势  23-25
第三章需求分析  25-31
  3.1 青藏铁路动态监控系统建设现状及存在问题  25-26
    3.1.1 民用运输动态监控系统  25
    3.1.2 军事运输动态监控系统  25-26
  3.2 青藏铁路军民融合式动态监控系统建设目标  26
  3.3 无线传感器网络面临的问题  26-27
  3.4 本论文的研究重点  27-28
  3.5 无线传感器网络应用需求  28-31
    3.5.1 重大灾害监控  28-29
    3.5.2 反恐怖破坏预警  29
    3.5.3 监控和数据采集  29
    3.5.4 环境监测  29-30
    3.5.5 行车安全监测  30-31
第四章无线传感器网络模型  31-38
  4.1 青藏铁路军民融合式动态监控系统体系架构  31
  4.2 用于青藏铁路军民融合式动态监控系统的无线传感器网络模型  31-38
    4.2.1 网络拓扑结构  31-32
    4.2.2 多层多路径路由协议  32-33
    4.2.3 构造最小跳数生成树的分布式算法  33-35
    4.2.4 基于模糊逻辑的聚合技术  35-38
第五章无线传感器网络节能算法改进及实现  38-44
  5.1 保证覆盖和连通情况下的节能调度算法  38-43
    5.1.1 问题定义  38
    5.1.2 无线传感器网络模型  38-40
    5.1.3 最大不相交集合算法实现  40-43
  5.2 算法性能分析与比较  43-44
第六章结论与展望  44-46
  6.1 结论  44
  6.2 论文的主要工作  44
  6.3 论文的主要创新点  44-45
  6.4 下一步研究工作  45-46
参考文献  46-48
在学期间的研究成果  48-49
致谢  49

青藏铁路军民融合式动态监控系统的无线传感器网络模型

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