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基于粒子群算法的岩体微震源分层定位方法 被引量:68
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作者 陈炳瑞 冯夏庭 +2 位作者 李庶林 袁节平 徐速超 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期740-749,共10页
针对微震经典定位法速度模型给不准和联合定位法震源位置、发震时间和微震传播速度相互关联,解不唯一的问题,提出一种微震源定位分层处理方法,先对微震信号进行消噪、分波、到时修正和劣质信号剔除等一系列处理,初步获取正确的有效信号... 针对微震经典定位法速度模型给不准和联合定位法震源位置、发震时间和微震传播速度相互关联,解不唯一的问题,提出一种微震源定位分层处理方法,先对微震信号进行消噪、分波、到时修正和劣质信号剔除等一系列处理,初步获取正确的有效信号;然后以相邻两传感器监测到时之差与计算到时之差的残差平方和最小为目标,利用粒子群算法,识别微震源位置和速度模型;接着,根据识别到的微震源位置和速度模型,以传感器监测到时和计算到时的残差平方和最小为目标,直接求解微震源发震时间的解析解;最后,再次结合矿山实际开采现状反分析有效微震信号选取的正确性和微震源定位的准确性,必要时再次对微震信号进行处理和定位,较好地解决经典法速度模型给不准和联合法解不唯一的问题。与经典法相比提高了微震定位精度,与联合法相比提高收敛速度和解的稳定性;关联性分析表明某些震源坐标在使用分层法定位时和速度具有一定的关联性,并给出震源坐标和速度相互关联的必要条件和相互关联的几个特殊位置;算法性能分析表明为了进一步提高算法的收敛速度、定位精度和解的稳定性,传感器布置要尽量:(1)使重点关注的区域位于传感器阵列之内,且距离传感器尽量近,(2)避免可能发生微震的震源处于能使震源坐标和速度相互关联的位置上。现场爆破试验进一步验证微震源分层定位方法的可行性;最后讨论几种速度模型的选取,分析几种速度模型的优劣及工程应用的可能性。 展开更多
关键词 岩石力学 微震源定位 传感器布置 分层法 粒子群算法 关联性分析
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岩石高边坡爆破振动局部放大效应分析 被引量:34
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作者 付波 胡英国 +2 位作者 卢文波 陈明 严鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第2期1-7,46,共8页
爆破振动高程放大效应是岩石高边坡爆破振动规律的研究重点之一。基于LS-DYNA的动力有限元计算,研究了岩石高边坡的爆破振动局部放大效应。结果表明:对于单层马道而言,马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,而马道内侧点和坡面... 爆破振动高程放大效应是岩石高边坡爆破振动规律的研究重点之一。基于LS-DYNA的动力有限元计算,研究了岩石高边坡的爆破振动局部放大效应。结果表明:对于单层马道而言,马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,而马道内侧点和坡面中点的爆破振动放大并不明显。分别研究了考虑岩体开挖损伤以及台阶中有夹层条件下高边坡的爆破振动局部放大效应,计算结果同样显示马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,考虑开挖损伤时近区的放大程度明显增强,而在有夹层的边坡台阶处,爆破振动放大效应更加明显。基于计算结果,分析了不同典型位置测点作为实际工程爆破监测点的利弊,建议马道内侧点为理想的爆破监测点。 展开更多
关键词 岩石高边坡 爆破振动 放大效应 测点布置
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基于故障检测和可靠性约束的传感器布局优化 被引量:20
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作者 杨光 刘冠军 +1 位作者 李金国 杨国峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期348-351,共4页
传感器布局优化是实现机电设备机内测试(B IT)系统设计优化的重要方法之一,保证系统对检测目标具有较好的检测效能是传感器布局优化的重要约束.通过测试信息模型分析,可知传感器自身可靠性问题将会影响系统效能的实现.本文在分析传感器... 传感器布局优化是实现机电设备机内测试(B IT)系统设计优化的重要方法之一,保证系统对检测目标具有较好的检测效能是传感器布局优化的重要约束.通过测试信息模型分析,可知传感器自身可靠性问题将会影响系统效能的实现.本文在分析传感器故障概率对测试系统故障检测效能的影响的基础上,以传感器的故障概率和最小及传感器总价格最小为优化目标,以故障检测率、故障隔离率及虚警率为约束,基于系统故障———传感器的测试信息模型,设计并构建了一个传感器布局多目标优化的非线性整数规划模型(M INLP),对其求解可得到B IT系统的传感器布局优化设计方案,并以某伺服B IT系统为例进行优化设计分析. 展开更多
关键词 测试系统 传感器布局 故障检测 可靠性
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江阴大桥原结构安全监测系统设计分析 被引量:16
4
作者 缪长青 韩惠婷 +2 位作者 李爱群 陈雄飞 樊叶华 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期81-86,91,共7页
在对江阴大桥结构受力特点进行简要分析的基础上,从大跨桥梁结构健康监测的监测思想、测点布置、测试技术的应用等方面,对江阴大桥原安全监测系统及存在的主要问题进行了分析研究。并从项目选择、传感器布设、网络结构、监测设备的选用... 在对江阴大桥结构受力特点进行简要分析的基础上,从大跨桥梁结构健康监测的监测思想、测点布置、测试技术的应用等方面,对江阴大桥原安全监测系统及存在的主要问题进行了分析研究。并从项目选择、传感器布设、网络结构、监测设备的选用、数据采集与监测运行模式、数据存储模式、应用软件设计等方面对江阴大桥原结构安全监测系统进行了比较详细的分析,阐述了江阴大桥健康监测系统升级改造的目标需求,为升级改造工程设计与实施提供了依据。 展开更多
关键词 桥梁工程 结构健康监测 系统设计与研究 江阴大桥 传感器布置 数据采集 状态评估
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两种传感器的位置优化及结构多种响应重构 被引量:15
5
作者 张笑华 任伟新 方圣恩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第18期26-30,共5页
提出了利用卡尔曼滤波算法以重构结构响应为目标的应变传感器和位移传感器位置优化和数目确定的方法。通过从传感器位置候选群中不断删除对响应重构精度贡献最小的位置,直到最大规则化重构误差方差或者平均规则化重构误差方差等于或者... 提出了利用卡尔曼滤波算法以重构结构响应为目标的应变传感器和位移传感器位置优化和数目确定的方法。通过从传感器位置候选群中不断删除对响应重构精度贡献最小的位置,直到最大规则化重构误差方差或者平均规则化重构误差方差等于或者大于预设的阀值,由此来确定位移和应变传感器的数目和优化的位置,并综合利用这两种响应重构关键位置的位移和应变响应。数值算例结果显示,利用优化位置的测量信息重构的响应与数值计算的响应吻合良好,并且综合利用两种信息重构得到的响应比用单种信息重构的结果精度更高。 展开更多
关键词 传感器优化布置 位移传感器 应变传感器 测量噪声 卡尔曼滤波 多种响应重构
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基于网络效率的线性无线传感器网络优化部署算法 被引量:12
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作者 刘安丰 聂红伟 +2 位作者 吴贤佑 肖志东 陈志刚 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第11期83-87,共5页
基于多跳的无线传感器网络,靠近sink的传感器节点因需要转发更多的数据,其能量消耗较多,从而在sink周围形成"能量空洞"。采用更符合实际的单位部署成本的网络寿命,即网络效率作为优化目标。在仅已知网络规模和节点感知半径r... 基于多跳的无线传感器网络,靠近sink的传感器节点因需要转发更多的数据,其能量消耗较多,从而在sink周围形成"能量空洞"。采用更符合实际的单位部署成本的网络寿命,即网络效率作为优化目标。在仅已知网络规模和节点感知半径r的情况下,如何通过有效的节点部署来避免"能量空洞"并使网络效率最大,是一个极具挑战性的研究课题。提出了一种高效节点部署算法,求解出了最优工作节点数、最佳中继节点部署方案、最优节点传输距离。理论分析与模拟实验结果表明,算法不仅能够避免"能量空洞",而且相对于已有均匀与非均匀算法都能有效提高网络效率,因此该算法对构建低成本的无线传感网络应用系统具有重要意义。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能量空洞避免 网络效率 多目标优化 节点部署
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传感器布设中有效独立法的简捷快速算法 被引量:12
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作者 李东升 李宏男 +1 位作者 王国新 任亮 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2009年第1期103-108,共6页
本文提出一个通过正交三角分解快速计算有效独立法系数的方法。有效独立法是传感器布设中影响最广泛的一种方法,它使目标模态尽可能线性独立。传统的有效独立法计算需要对信息阵进行特征值分解或者计算矩阵逆,计算量较大。本文在笔者以... 本文提出一个通过正交三角分解快速计算有效独立法系数的方法。有效独立法是传感器布设中影响最广泛的一种方法,它使目标模态尽可能线性独立。传统的有效独立法计算需要对信息阵进行特征值分解或者计算矩阵逆,计算量较大。本文在笔者以前得出的有效独立法与模态动能法关系的基础上,提出先通过对模态矩阵进行正交三角分解(QR),然后比较其行范数即可得到有效独立法的系数,进而对各待选传感器位置进行排序并迭代依次删除。在待选传感器位置比感兴趣的模态数较多时,该法的计算效率明显提高。同时,采用正交三角分解删除一行后的更新算法,进一步提高了迭代计算的效率。最后通过I-40桥的算例表明该法的有效性。 展开更多
关键词 有效独立法 模态动能法 传感器布设 正交三角分解(QR) 结构健康监测
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状态监测振动传感器优化布置理论及应用 被引量:11
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作者 王荣 贾民平 刘桂兴 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期77-81,共5页
提出了一种旋转机械的轴向及径向振动传感器布置方法.利用有限元分析方法对单跨转子系统和引入不同联轴节的多跨系统进行谐响应分析,在同一激振力下,比较靠近轴承及远离轴承处的振动测点水平方向振动响应结果,以及引入不同联轴节的多跨... 提出了一种旋转机械的轴向及径向振动传感器布置方法.利用有限元分析方法对单跨转子系统和引入不同联轴节的多跨系统进行谐响应分析,在同一激振力下,比较靠近轴承及远离轴承处的振动测点水平方向振动响应结果,以及引入不同联轴节的多跨转子系统的两跨间响应的变化.结果表明:当需要在靠近轴承座的地方选择振动测点时,为了提高振动测点的灵敏度,传感器应优先布置水平方向,远离轴承位置测点,水平和垂直方向选择差异性不大;由于刚性联轴节能有效传递两跨的振动状态,因此只需单跨布置测点,挠性联轴节有较好的隔振作用,需要分跨进行测点布置.实例验证结果表明,按照该方案布置的传感器实测结果与理论分析结果一致. 展开更多
关键词 旋转机械 传感器布置优化 有限元分析 联轴节
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大跨斜拉桥基于结构模拟的环境振动测点优化布置 被引量:11
9
作者 孙正华 李兆霞 +1 位作者 陈鸿天 韩晓林 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期411-417,共7页
首先运用大型有限元软件ANSYS建立了润扬斜拉桥面向SHM的结构有限元模型,并进行模态分析.然后以模态置信准则(MAC)矩阵的非对角元为目标函数,增加或减少测点自由度使目标函数最小化,从而确定斜拉桥振动测点的最优布点位置.最后,运用现... 首先运用大型有限元软件ANSYS建立了润扬斜拉桥面向SHM的结构有限元模型,并进行模态分析.然后以模态置信准则(MAC)矩阵的非对角元为目标函数,增加或减少测点自由度使目标函数最小化,从而确定斜拉桥振动测点的最优布点位置.最后,运用现场环境振动测试的数据对根据FEM计算得出的布点方案进行验证.结果表明:由环境振动实测数据得出的测点布置和有限元计算得出的测点布置结果是一致的,说明由有限元分析得出的测点布置是有效的. 展开更多
关键词 大跨桥梁 有限元模型 动力特性 测点布置 模态置信准则(MAC)
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基于有限测点的单层圆柱壳辐射声功率计算 被引量:10
10
作者 和卫平 陈美霞 +1 位作者 魏建辉 张聪 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第10期1204-1211,共8页
文章从结构振动模态与声辐射模态的概念出发,研究了两端简支单层圆柱壳振动模态与声辐射模态的耦合关系。在此基础上,利用模态扩展构造一个模态滤波矩阵,从有限个结构测点测量数据中得到结构的声辐射模态参与系数,进而计算结构的辐射声... 文章从结构振动模态与声辐射模态的概念出发,研究了两端简支单层圆柱壳振动模态与声辐射模态的耦合关系。在此基础上,利用模态扩展构造一个模态滤波矩阵,从有限个结构测点测量数据中得到结构的声辐射模态参与系数,进而计算结构的辐射声功率;并利用矩阵条件数对结构测点布置数目与位置进行了研究。数值算例表明:这种测点布置方法与结构辐射声功率的计算方法是可行的,这为该领域的理论分析和工程应用提供了一定的参考。 展开更多
关键词 单层圆柱壳 振动模态 声辐射模态 传感器布置 辐射声功率
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基于主列筛选的动态测试传感器配置方法研究 被引量:10
11
作者 费庆国 李爱群 +1 位作者 缪长青 张令弥 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期543-549,共7页
动态测试是获取结构真实动态特性的重要手段之一,传感器配置对于保证动态测试数据的信息量有着重要的影响.尤其是对以试验模态分析为目标的动态测试,传感器配置对于模态分辨率更是决定性因素.在振型独立性的基础上,提出了一种基于主列... 动态测试是获取结构真实动态特性的重要手段之一,传感器配置对于保证动态测试数据的信息量有着重要的影响.尤其是对以试验模态分析为目标的动态测试,传感器配置对于模态分辨率更是决定性因素.在振型独立性的基础上,提出了一种基于主列筛选的传感器配置方法.与现有的逐步累积类或逐步消减类方法相比,该方法无需迭代,一次选择所有测试自由度,计算量小.为了量化比较传感器配置的效果,定义了4个度量指标.采用卫星天线模型进行了数值仿真,结果验证了基于主列筛选的传感器配置方法的有效性. 展开更多
关键词 动态测试 传感器配置 振型独立性 主列筛选 数值仿真
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时差定位最优布站方法研究 被引量:9
12
作者 周成 黄高明 高俊 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期123-127,共5页
针对时差定位,提出了以优化布站来提升定位精度的方法.该方法以克拉美罗下界的迹最小为定位精度衡量指标,通过对时差定位条件下克拉美罗下界的影响因素进行分析,发现接收站到目标的距离对克拉美罗下界没有影响,而接收站到目标的角度对... 针对时差定位,提出了以优化布站来提升定位精度的方法.该方法以克拉美罗下界的迹最小为定位精度衡量指标,通过对时差定位条件下克拉美罗下界的影响因素进行分析,发现接收站到目标的距离对克拉美罗下界没有影响,而接收站到目标的角度对克拉美罗下界有影响.随后,对克拉美罗下界迹的表达式进行了推导,并求得其最小值及取最小值的条件,得到结论:当接收站包围目标并呈等角布站时,对目标定位的克拉美罗下界取得最小值,此时布站最优. 展开更多
关键词 无源定位 时差定位 布站 克拉美罗下界
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基于数据融合确保目标检测精度的传感器节点布置 被引量:6
13
作者 袁朝晖 王高峰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第9期51-54,134,共5页
在使用无线传感器网络进行目标检测时,如何布置尽可能少的传感器节点而同时实现高的正确检测概率和低的误警率,是关键问题之一。采用数据融合技术,能实现传感器节点之间的协同,从而大幅提高目标检测精度。提出了用于目标检测的精度模型... 在使用无线传感器网络进行目标检测时,如何布置尽可能少的传感器节点而同时实现高的正确检测概率和低的误警率,是关键问题之一。采用数据融合技术,能实现传感器节点之间的协同,从而大幅提高目标检测精度。提出了用于目标检测的精度模型,分析了数据融合半径与传感器节点密度之间的关系,设计聚类方法将目标点组织成布置单元,从高密度单元到低密度单元布置传感器节点覆盖目标区域。仿真结果表明,算法在保证检测精度的同时能有效减少所使用的传感器节点数目。 展开更多
关键词 传感器网络 节点布置 目标检测 数据融合
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基于加速度传感器的放置方式和位置无关运动识别 被引量:7
14
作者 侯仓健 陈岭 +1 位作者 吕明琪 陈根才 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第10期76-79,94,共5页
传统基于加速度传感器的运动识别方法通常假设传感设备是固定放置的,当传感设备的放置方式或位置偏离预定设置时识别性能会受到极大影响。然而,在普适计算环境下使用最为广泛的传感设备——智能手机,通常无法预先固定其放置方式和位置... 传统基于加速度传感器的运动识别方法通常假设传感设备是固定放置的,当传感设备的放置方式或位置偏离预定设置时识别性能会受到极大影响。然而,在普适计算环境下使用最为广泛的传感设备——智能手机,通常无法预先固定其放置方式和位置。为解决此问题,提出了一种基于加速度传感器、与放置方式和位置无关的运动识别方法。该方法首先基于一种降维算法将原始三维加速度信号处理成与放置方式无关的一维信号,然后借鉴生物信息学中的"模体"(Motif)概念抽取一维信号中与放置位置无关的模式特征,最后基于模式特征构建向量空间模型(VSM)对运动进行识别。实验结果表明,该方法在不固定传感设备放置方式和位置条件下的运动识别率达到81.41%。 展开更多
关键词 运动识别 传感器位置 加速度传感器 模体发现 普适计算
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基于结构部分结点振动响应信息的海洋平台损伤诊断研究 被引量:7
15
作者 黄维平 王晓燕 唐世振 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期218-221,226,共5页
利用结构的前三阶频率和部分结点的响应信息构建适应度函数和目标函数,采用改进的CHC遗传算法对结构进行损伤诊断,在相同的收敛精度条件下,大大减少了遗传代数和结构分析时间,因而提高了计算速度。数值算例表明:在不同的传感器配置条件... 利用结构的前三阶频率和部分结点的响应信息构建适应度函数和目标函数,采用改进的CHC遗传算法对结构进行损伤诊断,在相同的收敛精度条件下,大大减少了遗传代数和结构分析时间,因而提高了计算速度。数值算例表明:在不同的传感器配置条件下,对固定式导管架平台的损伤诊断均具有较高的损伤定位和损伤程度估计精度。 展开更多
关键词 结构损伤诊断 遗传算法 改进CHC算法 海洋平台 传感器配置
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一种聚类优化的传感器布置方法研究 被引量:7
16
作者 张恒 李世其 +2 位作者 刘世平 张哲 王跃 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期61-65,共5页
复杂结构试验/理论振型的匹配是模态参数型修正过程的重要内容。以测量并获取用于模态参数识别的最佳信息为目标,实现布置在结构上有限数量的传感器能有效避免信息冗余,提出了一种聚类优化的传感器布置方法。根据结构模态中各自由度振... 复杂结构试验/理论振型的匹配是模态参数型修正过程的重要内容。以测量并获取用于模态参数识别的最佳信息为目标,实现布置在结构上有限数量的传感器能有效避免信息冗余,提出了一种聚类优化的传感器布置方法。根据结构模态中各自由度振型的动力相似性,应用k-means聚类算法对自由度进行自动集结并分类。采用有效独立法分别从各聚类自由度中搜索出模态分辨率最高的传感器位置作为实际的测量位置。最后通过一个悬臂梁、一个悬臂薄板的数值分析和一个旋转滤光轮组件的模态测试试验对该优化布置方法进行验证。分析结果表明,这种方法能有效选出独立敏感性测点,并且具有较高的搜索效率。 展开更多
关键词 传感器布置 A -means聚类 有效独立法 模态试验 模型验证
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基于覆盖率的传感器优化部署算法 被引量:6
17
作者 朱继华 武俊 陶洋 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期94-96,共3页
传感器部署是传感器网络工作的基础,对网络的运行情况和寿命有很大影响。针对传感器网络节点部署时首要考虑的覆盖问题,提出一种可以满足不同覆盖率要求的节点优化部署算法,在提高节点覆盖性能的同时优化节点数量,降低网络的配置代价。... 传感器部署是传感器网络工作的基础,对网络的运行情况和寿命有很大影响。针对传感器网络节点部署时首要考虑的覆盖问题,提出一种可以满足不同覆盖率要求的节点优化部署算法,在提高节点覆盖性能的同时优化节点数量,降低网络的配置代价。仿真结果证明,该算法可最大化节点的覆盖效率。 展开更多
关键词 传感器网络 覆盖 传感器部署 网络优化 三角剖分
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传感器网络中的传感器配置问题研究 被引量:1
18
作者 姚向华 韩九强 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2006年第2期252-255,274,共5页
本文试图通过传感器网络研究中的一个分支———传感器配置问题,揭示传感器网络作为新兴研究领域所具有的一些特点,并就大规模或超大规模传感器网络的节点配置问题的模型及求解方法进行讨论.探讨了传统求解方法与约束传播算法结合求解... 本文试图通过传感器网络研究中的一个分支———传感器配置问题,揭示传感器网络作为新兴研究领域所具有的一些特点,并就大规模或超大规模传感器网络的节点配置问题的模型及求解方法进行讨论.探讨了传统求解方法与约束传播算法结合求解的可能性.初步的实验仿真说明,约束传播算法在传感器网络配置方面具有很大的优势,值得引起相应的关注和研究.* 展开更多
关键词 传感器网络 传感器配置 约束传播算法
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遗传算法在传感器优化配置中的应用 被引量:3
19
作者 胡江华 常新龙 +1 位作者 李进军 何相勇 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第3期109-110,113,共3页
针对于传感器网络中传感器配置问题,在保证局部网络损坏的情况下仍能进行检测,提高检测网络的可靠性,提出了用遗传算法对其进行优化,并设计了该遗传算法的计算步骤和其相应的适应度函数程序。计算了一个实例,得出了较好的配置方式,满足... 针对于传感器网络中传感器配置问题,在保证局部网络损坏的情况下仍能进行检测,提高检测网络的可靠性,提出了用遗传算法对其进行优化,并设计了该遗传算法的计算步骤和其相应的适应度函数程序。计算了一个实例,得出了较好的配置方式,满足了传感网络可靠性的要求,说明了用遗传算法进行传感器优化配置是可行的。 展开更多
关键词 传感器网络 传感器配置 遗传算法 适应度函数
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某单层索网结构健康监测系统设计及实施
20
作者 张羽 《福建建设科技》 2024年第3期35-37,共3页
本文旨在设计并实施一种针对单层索网结构的健康监测系统。以某体育场马鞍形屋盖索网结构在施工及运营期间结构健康监测项目为例,基于有限元数值模拟结果、结构施工方案和现场条件制定监测方案,详细规划了应力与变形测点分布,并优选监... 本文旨在设计并实施一种针对单层索网结构的健康监测系统。以某体育场马鞍形屋盖索网结构在施工及运营期间结构健康监测项目为例,基于有限元数值模拟结果、结构施工方案和现场条件制定监测方案,详细规划了应力与变形测点分布,并优选监测设备及监测方法进行现场实施。结果表明,监测数据与理论计算结果基本相符,监测系统能够满足项目监测需求。本项目可为索网结构健康监测系统设计提供借鉴。 展开更多
关键词 结构健康监测 索网结构 测点布置
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