基于无线传感网络的大型结构健康监测系统_尚盈

基于无线传感器网络的智能医疗监测系统设计与实现智能医疗监测系统是指利用无线传感器网络技术，实时监测和记录患者的生理参数，并通过数据分析和处理，为医生和患者提供精准的医疗服务。

本文将针对基于无线传感器网络的智能医疗监测系统的设计与实现进行详细介绍。

一、系统的设计思路和功能需求智能医疗监测系统主要包括传感器节点、数据传输模块、中心监控平台和患者终端设备。

传感器节点负责采集患者的生理参数数据，如心率、血压、体温等，并将数据传输至中心监控平台。

数据传输模块主要负责传输采集到的数据，可以采用无线传感器网络技术，如Wi-Fi、蓝牙等。

中心监控平台接收传感器节点传输的数据，并进行数据处理和分析，提供患者监测信息的展示和医疗决策支持。

患者终端设备可以通过手机、平板等移动终端设备接收监测数据，并提供相关提示和建议。

系统的功能需求主要包括以下几个方面：实时监测和记录患者的生理参数数据，如心率、血压、体温等；数据传输模块能够稳定、快速地传输采集到的数据；中心监控平台能够实时接收、处理和分析传感器节点传输的数据，提供实时监测信息和医疗决策支持；患者终端设备能够方便地接收和展示监测数据，并提供相关的提示和建议。

二、系统的技术实现1. 传感器选择与布置传感器是智能医疗监测系统的核心组成部分，影响监测数据的准确性和稳定性。

针对不同的生理参数，选择相应的传感器。

例如，心率可以使用心电传感器，血压可以使用血压传感器，体温可以使用温度传感器等。

在布置传感器时，要考虑患者的舒适度和监测效果。

例如，心率的监测可以选择贴身佩戴的心电传感器，血压的监测可以选择手腕式或臂式血压传感器。

2. 数据传输模块设计数据传输模块主要负责传输采集到的数据。

可使用无线传感器网络技术实现数据的快速、稳定传输。

可以选择Wi-Fi、蓝牙等无线通信协议，根据实际需求进行设计。

需要考虑传输的稳定性和功耗的问题，确保数据的可靠传输，同时降低系统的能量消耗。

可以通过定期传输、数据压缩等方法来实现。

结构健康监测的无线传感器及其网络系统一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的加速，无线传感器网络技术正逐渐成为结构健康监测领域的关键技术。

这些微型化的无线传感器可以部署在各种结构体的关键部位，通过实时采集和传输数据，实现对结构健康状况的实时监控和预警。

本文旨在探讨结构健康监测的无线传感器及其网络系统的基本原理、关键技术、应用现状和发展趋势，以期为该领域的研究和应用提供有益的参考和启示。

本文将介绍结构健康监测的重要性和紧迫性，阐述无线传感器网络在结构健康监测中的优势和潜力。

接着，将详细介绍无线传感器的基本原理、分类和特点，以及无线传感器网络系统的组成、通信协议和数据处理方法。

在此基础上，本文将重点分析无线传感器网络在结构健康监测中的应用案例和实际效果，包括桥梁、建筑、大坝等各类结构体的健康监测。

还将探讨无线传感器网络在结构健康监测中面临的挑战和问题，如传感器精度、数据传输稳定性、能量消耗等。

本文将展望无线传感器网络在结构健康监测领域的发展前景和趋势，包括新型传感器的研发、数据传输技术的改进、数据分析方法的优化等方面。

通过对结构健康监测的无线传感器及其网络系统的深入研究，可以为相关领域的科技进步和工程实践提供有力支持，为保障结构安全、预防灾害事故提供有力保障。

二、无线传感器网络在结构健康监测中的应用无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）在结构健康监测中的应用已经引起了广泛的关注和研究。

由于其无需布线、灵活性高、可快速部署和易于维护等优点，WSNs已成为桥梁、建筑、大坝等土木工程结构健康监测的理想选择。

在结构健康监测中，WSNs能够实时监测结构的应力、应变、位移、振动等多种参数，通过对这些数据的采集、传输和处理，可以及时发现结构的损伤和异常，从而预防安全事故的发生。

同时，由于WSNs的无线通信特性，可以方便地实现数据的远程传输和集中管理，提高了监测效率和数据处理能力。

基于无线传感器网络的智慧医疗健康监测系统设计智慧医疗健康监测系统的设计随着科技的发展，智慧医疗健康监测系统在医疗行业中扮演着越来越重要的角色。

基于无线传感器网络的智慧医疗健康监测系统将传感器技术、无线通信技术和云计算技术融合在一起，为医疗机构和患者提供了更加便捷高效的健康监测解决方案。

一、智慧医疗健康监测系统的基本原理智慧医疗健康监测系统基于无线传感器网络，其基本原理包括传感器数据采集、信号传输、数据处理和信息展示。

1. 传感器数据采集智慧医疗健康监测系统中的传感器可以采集各种人体生理参数，例如体温、心率、血压、血氧饱和度等。

传感器可以直接安装在患者身上或者由患者佩戴，实时采集生理参数，并将数据传输给系统。

2. 信号传输采集到的生理参数数据通过无线传感器网络传输给远程服务器或云平台。

传输方式可以包括蓝牙、WiFi、Zigbee等。

3. 数据处理远程服务器或云平台接收到传感器数据后，对数据进行处理和分析。

这些处理和分析包括数据过滤、去噪、特征提取等，以获取准确的健康状况信息。

4. 信息展示处理完的数据可以通过Web界面、手机App等方式展示给医护人员和患者。

医护人员可以实时监测患者的健康状况，并立即采取相应的医疗干预措施。

患者也可以通过系统了解自身的健康状况，做出相应的调整。

二、智慧医疗健康监测系统的优势基于无线传感器网络的智慧医疗健康监测系统带来了许多优势。

1. 实时监测传感器可以实时监测患者的生理参数，医护人员可以迅速了解患者的健康状况，并及时做出相应的医疗干预。

2. 方便性和移动性患者可以佩戴或携带传感器设备，无需到医疗机构进行监测，提高了患者的舒适度和独立性。

同时，医护人员也可以通过移动设备随时获取患者的健康数据，提高工作效率。

3. 数据集中管理智慧医疗健康监测系统将患者的健康数据集中管理，降低了数据的丢失和混乱风险。

可以通过云平台将数据备份和同步，确保数据的可靠性和完整性。

4. 患者教育和自我管理患者可以通过系统了解自身的健康状况，学习如何进行自我管理和保健。

科技资讯2016 NO.17SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术12科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION在现代医学领域中,生物医学健康评估成为了医学界和信息工程技术界重点关注的新兴学科。

随着近现代传感网络技术的突飞猛进,利用传感器对脉搏信息进行定量分析,逐渐成为了解决临床医学和实验研究的重要手段和重要依据,更是在人类健康领域中普遍关注的课题之一。

脉搏作为心血管健康系统的重要组成部分,是人体健康状态的重要体现,作为人体日常生活中输送营养成分和表达各种生理病理特征的重要传播途径[1]。

现代智能计算机技术的高速发展为医学研究领域打下了良好基础,也成为脉搏信息研究和发展的必然。

而单片微型计算机集灵敏的反映、快速的计算和复杂的数据处理能力于一体等优势,使其对脉搏的处理更加准确和有效。

该文采用单片嵌入式系统和现代无线通讯技术,并结合PC及移动智能终端设备,提出了处理脉搏信号的新方案。

监测方案主要由嵌入式传感系统与无线通讯模块组成,具有传递速度快、系统结构简单等优点。

传感器对有效数据实时采集,并通过无线技术及时地将数据传送给上位机和智能手持设备,实时动态地反映被监测点的情况。

1 系统方案及技术论证1.1 硬件系统结构硬件系统的设计方案如图1所示,其主控制器采用TI公司生产的MSP430F149单片机,它是一款采用16位精简指令系统,是一款真正具有16位总线带Flash的单片机,外设和内存进行统一编址,寻址范围多达64k,片上外围模块及其丰富,片内还集成有精密的硬件乘法器,可以直接在结果寄存器中读取计算数据,大大节省了CPU的软件资源;有一个14路的12位模数转换器,满足系统中脉搏心率传感器信号采集的需要;集成两路UART通信端口,可以同时和上位机模块与无线通讯模块之间进行通信。

内部有硬件SPI同步串行总线接口,使得和语音模块之间的通信可以大大降低MCU功耗,可以在14mA左右电流下正常工作,因此它是一款具有超低功耗的单片机,作为可穿戴设备的首选,更适合用电池长时间供电的工作场所。

结构健康监测的无线传感器及其网络系统共3篇结构健康监测的无线传感器及其网络系统1结构健康监测是现代建筑工程的一个重要领域，主要用于对建筑结构的状况进行实时监测和分析，以便及时发现并处理建筑结构中的问题，保障建筑安全。

无线传感器及其网络系统是实现结构健康监测的关键技术之一。

一、无线传感器的概念和技术无线传感器是一种自动采集、处理、传输信息的微型化设备，通常包括传感器、信号转换器、微处理器、存储器、通信模块等组成部分，它具有高精度、低成本、低功耗、高可靠性、小型化等优点。

对于结构健康监测来说，无线传感器可用于实时、连续地监测结构物的变形、应力、温度、湿度、振动等参数，以便及早发现问题并采取有效措施，保证建筑安全。

目前，常见的无线传感器主要有以下几种：1. 基于称重传感器的无线传感器：本质上是利用称重传感器测定结构物的荷载情况，然后以脉冲码或数字信号的形式将数据传输到数据采集器或上位机中。

这种无线传感器适用于桥梁、大型建筑等大型结构物的监测。

2. 基于应变传感器的无线传感器：运用电阻应变传感器测量结构体的应变值，然后经过放大、滤波、A/D转换等处理后，将数据通过射频、移动通信等方式传输到主机、平台等设备中。

这种无线传感器广泛应用于桥梁、道路、隧道、大型建筑等建筑领域。

3. 基于加速度计的无线传感器：通过利用加速度计测量结构物的振动特性，实现对结构物的有效监测。

这种无线传感器多应用于地铁隧道、高速公路、码头等基础设施领域。

二、无线传感网络系统无线传感网络系统是一种基于无线通信技术的结构健康监测系统。

其核心是由一组无线传感器节点组成的网络，这些节点可对结构物进行连续、多点、实时的监测，通过无线通信技术将获取到的数据传输到数据采集器或者云端平台等设备中，同时也可对无线节点进行适当的数据处理和介质管理。

1. 无线传感网络系统的优势：（1）实现大量节点的无缝集成：无线传感器节点的特点在于体积小，可伸缩性强，通过无线通信技术能够实现节点数量的快速扩展，从而打造高分辨率的监测系统，保证结构健康安全。

基于生物传感器的无线健康监测系统设计与实现近年来，随着科技的迅猛发展，无线健康监测系统在医疗领域得到了广泛关注和应用。

这些系统通过使用生物传感器，能够实时监测人体生理参数，并将数据通过无线通信方式传输到监测设备或云平台上，为患者和医疗人员提供准确的健康数据。

本文将介绍基于生物传感器的无线健康监测系统的设计与实现。

首先，我们将从系统的硬件和传感器选择、系统架构设计、数据传输与处理、系统安全性等方面进行详细讨论。

在硬件和传感器选择方面，首先需要根据监测需求选择合适的传感器。

常见的生理参数监测包括心率、血压、血氧饱和度等。

我们可以选择心率传感器、血氧传感器和血压传感器等多种传感器来实现监测功能。

这些传感器可以通过无线方式与监测设备或移动终端连接，方便用户实时获取健康数据。

在系统架构设计方面，我们可以将系统分为传感节点和监测设备两个部分。

传感节点负责采集生物传感器的数据，并将数据通过无线通信方式传输到监测设备上。

监测设备可以是个人计算机、智能手机或专用的健康监测设备。

监测设备通过数据接收与处理模块，对传感节点传输过来的数据进行处理和分析。

同时，监测设备还可以将数据存储到云平台上，方便用户以及医疗人员随时查看和分析。

在数据传输与处理方面，无线通信技术是关键。

我们可以选择蓝牙、Wi-Fi或者移动通信网络等方式来实现数据的传输。

其中，蓝牙技术适用于短距离无线通信，适合于个人监测设备与传感节点之间的连接；Wi-Fi技术适用于局域网内的通信，适合于与家庭网络相连的监测设备；移动通信网络则适用于较大范围的数据传输，适合于跨地区的远程监测。

在系统安全性方面，我们需要考虑数据的保密性和完整性。

可以使用加密算法对数据进行加密，确保数据在传输过程中不被窃取。

此外，我们还可以对系统进行身份验证和访问控制，以防止非法访问和操纵系统。

最后，我们需要进行系统的实现和测试。

在实现方面，需要编写传感节点的控制程序，实现数据采集、处理和无线通信等功能。

基于无线传感网络的大型结构健康监测系统尚盈;袁慎芳;吴键;丁建伟;李耀曾【期刊名称】《数据采集与处理》【年(卷),期】2009(024)002【摘要】针对大型碳纤维复合材料机翼盒段壁板结构,实现了基于无线传感网络的多点应变结构健康监测系统,采用自组织竞争神经网络成功判剐了集中载荷模拟的损伤位置.本系统由传感采集子系统、无线传感网络子系统和终端监控子系统三部分组成.为了降低系统网络功耗及成本,提高系统的稳定性和可靠性,改善传感网络的实时性和同步性,设计了可直接配接无线传感网络节点的低功耗多通道应变传感器信号调理电路和基于无线传感网络的层次路由协议,开发了多通道应变数据采集、网络簇头转发和中继节点接收等主要软件模块.实验证明,相比于传统有线的监测方法和数据采集系统,基于无线传感网络的结构健康监测系统具有负重轻、成本低、易雏护和搭建移动方便等优点.【总页数】5页(P254-258)【作者】尚盈;袁慎芳;吴键;丁建伟;李耀曾【作者单位】南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】P2;TP9【相关文献】1.基于B/S架构的大型桥梁结构健康监测系统技术研究 [J], 吴巨峰;郭顺生2.基于无线传感网络的大型结构振动测试系统应用 [J], 刘俊磊;周华飞;樊可清3.基于无线传感网络的大型结构振动测试系统应用 [J], 刘俊磊;周华飞;樊可清4.基于无线传感网络的电力风机健康监测系统 [J], 叶平;董文豪;党文超;张海峰5.大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术分析 [J], 董招生; 咸云飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。