水位和应变传感器的隧道突水模拟监测系统.PDF

第26卷 第10期 电子设计工程 2018年5月 Vol.26 No.10 ElectronicDesignEngineering May.2018 基于湿度、水位和应变传感器的隧道突水模拟监测系统 付建平，陈向东，陈明 （西南交通大学信息科学与技术学院，四川成都611756） 摘要：针对隧道突水监测的实时、可靠需求，设计了基于ZigBee技术和数据融合技术相结合的隧道 突水模拟监测系统。系统使用湿度、水位和应变传感器，对隧道突水关键表征参数进行观测，并通 过基于CC2530芯片的突水监测终端节点和协调器节点，实现了对传感器观测数据的采集、显示及 无线传输，最后基于SSH2框架开发了具有实时显示、突水预测等功能的B/S结构突水监测上位机 软件，并在上位机中应用径向基函数神经网络建立了突水预测模型，实现了对采集数据的突水状 态回归分析。对模拟测试环境实施了多次突水过程的联合测试，测试结果表明：系统能及时监测 突水情况，并具有一定预测能力，为隧道施工和运营过程提供了参考。 关键词：隧道；突水；传感器；实时监测；预测；径向基函数神经网络 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-6236（2018）10-0013-04 Waterinrushsimulationmonitoringsystemfortunnelbasedonhumidity，water levelandstrainsensor FUJian⁃ping，CHENXiang⁃dong，CHENMing （SchoolofInformationScienceTechnology，SouthwestJiaotong University，Chengdu611756，China） Abstract: Beingaimedatthereal-timeandreliabilitydemandofwaterinrushmonitoringintunnel，a kindofmonitoringsystemintunnelbasedonZigBeeandmulti-sensordatafusiontechnologyisdesigned. Thesystemusesthehumidity，waterlevelandstrainsensorstoobservethekeyparametersoftunnel waterinrush，andrealizesdataacquisition，displayandwirelesstransmissionthroughtheterminalnode andcoordinatornodebasedontheCC2530 chip，andfinallybasedonSSH2 frameworkdesignstheB/S structureduppersystemwithreal-timedisplay，waterinrushpredictionandotherfunctions，andthe predictionmodelisestablishedbyusingtheradialbasisfunctionneuralnetworkintheuppersystem， andrealizestheregressionanalysisofthewaterinrushstateforthecollecteddata.Ajointtestofmultiple waterinrushprocesseswascarriedoutonthesimulatedenvironment，anditshowsthatthesystemcan monitorthewaterinrushconditionintime，andhasacertainabilitytopredict，alsoprovide