Проект структурного мониторинга здоровья штата Иллинойс - Illinois Structural Health Monitoring Project

Проект структурного мониторинга здоровья Иллинойса
Логотип проекта структурного мониторинга здоровья штата Иллинойс
Учредил2002 (2002)
Тип исследованияНеклассифицированный
Поле исследований
Структурный мониторинг здоровья
ДиректорБилл Ф. Спенсер младший Гуль Ага
Студенты7
Место расположенияШампанское, Иллинойс, Соединенные Штаты
Операционное агентство
Университет Иллинойса
Интернет сайтshm.cs.uiuc.edu

В Проект структурного мониторинга здоровья Иллинойса (ISHMP) - это мониторинг состояния конструкций проект, посвященный исследование и развитие аппаратное обеспечение и программного обеспечения системы, которые будут использоваться для распределенных в реальном времени мониторинг гражданская инфраструктура.[1] Проект ориентирован на мониторинг мосты, и направлена ​​на снижение затрат и усилий по установке оборудования для мониторинга состояния конструкций.[2] Он был основан в 2002 году профессором Биллом Ф. Спенсером и профессором Гул Ага из Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн.[3]

Проект направлен на минимизацию затрат на структуры мониторинга за счет разработки недорогих беспроводных сетей сенсорных плат, каждая из которых оснащена Встраиваемый компьютер. Проект мониторинга состояния конструкций в штате Иллинойс также направлен на создание набора программных инструментов, которые могут упростить разработку других устройств мониторинга состояния конструкций.[2]

В настоящее время ISHMP имеет сеть беспроводных датчиков, настроенную на Мост Дзиндо в Южная Корея. Каждый датчик плата в сети использует данные в реальном времени для сбора множества различных данные, а затем микрокомпьютер обрабатывает данные и определяет текущее состояние моста.[4]

Обзор

Проект мониторинга структурного состояния штата Иллинойс был основан в 2002 году, когда профессор Билл Ф. Спенсер, директор лаборатории технологий интеллектуальных структур, и профессор Гул Ага, директор лаборатории открытых систем, начали совместные усилия двух лабораторий в лаборатории. Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн.[1][3] Проект направлен на развитие надежных беспроводной аппаратное и программное обеспечение для распределенного мониторинга состояния конструкций в реальном времени различной инфраструктуры с использованием нескольких датчики на единой конструкции. Данные каждого датчика, соответствующие определенной области конструкции, используются для оценки общего состояния конструкции.[1]

Основная цель проекта мониторинга структурного состояния штата Иллинойс - минимизировать стоимость инфраструктуры. инспекции за счет использования недорогих и надежных массивов беспроводных датчиков, что значительно снижает необходимость физического осмотра человеком. Основное внимание уделялось мониторингу мосты с использованием сенсорных сетей. В то время как другие системы мониторинга проводных мостов требуют чрезмерного количества кабелей и трудозатрат на установку, установка беспроводной сенсорной сети окажется намного дешевле.[2]

Проект структурного мониторинга здоровья штата Иллинойс получает поддержку от Национальный фонд науки, Корпорация Intel, а Vodafone -НАС. Программа стипендий для выпускников.[1]

Технологии

Мост Джиндо в Южной Корее имеет 663 беспроводных датчика.[5]

Вместо использования единой централизованной точки для сбора данных от каждого датчика в сети ISHMP использует платформы датчиков с встроенные компьютеры, например, Intel Imote2. В рамках проекта мониторинга структурного состояния штата Иллинойс были спроектированы, разработаны и испытаны различные датчики, которые могут устанавливаться на эти встроенные компьютеры и воспринимать такие данные, как вибрации, уровни влажности и скорости ветра, и это лишь некоторые из них. При использовании различных устройств сбора энергии нет необходимости подключать датчики к электрической сети. Первоначальные испытания сенсорных систем проводились на масштабной модели ферменный мост.[2][5]

Проект мониторинга структурного состояния штата Иллинойс также разработал Открытый исходный код набор инструментов, содержащий программную библиотеку настраиваемых сервисов для платформ мониторинга состояния конструкций. Это упрощает разработку приложений для мониторинга состояния конструкций для других сенсорных систем.[2][4]

В 2008 году плотный массив датчиков был развернут на Мост Джиндо в Южная Корея и был первым плотным развертыванием беспроводной сенсорной сети на вантовый мост.[4] Эта новая система мониторинга мостов полностью автономный, и отправляет электронное письмо когда возникает проблема. Система выходит из спящего режима на несколько минут для сбора, анализа и отправки данных в целях экономии заряда аккумулятора.[5]

События

Программного обеспечения

ISHMP разработал программный инструментарий со службами с открытым исходным кодом, необходимыми для приложений мониторинга состояния конструкций в сети Intel Умные датчики Imote2. Эти службы включают службы приложений, инструменты приложений и служебные программы. Сервисы приложения позволяют реализовать алгоритмы мониторинга состояния конструкций на Imote2 и включают тесты как для ПК и Imote2. Инструменты позволяют собирать данные с датчиков в сети, выполнять обнаружение повреждений конструкции и проверять радиосвязь качественный.[6]

Программное обеспечение разработано

  • ISHMP Services Toolsuite, версия 3.0.0
  • ISHMP-GUI, версия 1.1.0

Аппаратное обеспечение

ISHMP также разработал сенсорную плату, произведенную MEMSIC. Он разработан для работы с платформой интеллектуальных датчиков Imote2 и оптимизирован для приложений мониторинга состояния конструкций. Плата датчика обеспечивает вывод информации, необходимой для понимания данных, собранных отдельными датчиками. Он включает в себя три оси акселерометр, а световой датчик, а Датчик температуры, датчики влажности. Он также может вместить один дополнительный внешний аналог входной сигнал.[7]

Разработано оборудование

  • ISM400

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d «Проект структурного мониторинга здоровья в Иллинойсе», Проверено 14 апреля 2011 г.
  2. ^ а б c d е "О SHM Иллинойса", Проверено 14 апреля 2011 г.
  3. ^ а б «Лаборатория технологий умных конструкций», Проверено 2 мая 2011 г.
  4. ^ а б c «Беспроводная система мониторинга конструкций, развернутая в Корее», Проверено 3 мая 2011 г.
  5. ^ а б c "Отслеживание инфраструктуры без проводов", Проверено 14 апреля 2011 г.
  6. ^ http://shm.cs.uiuc.edu/software.html
  7. ^ http://shm.cs.uiuc.edu/hardware.html

внешняя ссылка