文物古跡作為中華民族幾千來的文化傳承,蘊含了我國人民幾千年來興衰更迭的歷史足跡,也象征著我國五千年來的文化底蘊。隨著時間的推移,不法分子的盜竊活動也日益猖獗,現(xiàn)階段文物保護的形勢十分嚴峻。在地下文物安防的應用領域中,現(xiàn)有的文物檢測技術存在著施工成本高、實時性弱和監(jiān)控范圍小等問題。通過對現(xiàn)有的檢測技術及傳感器網(wǎng)絡的研究,本文設計了一種基于低功耗無線傳感器網(wǎng)絡的地下入侵檢測系統(tǒng)方案。該檢測系統(tǒng)相較于現(xiàn)有地下文物保護系統(tǒng),具有系統(tǒng)搭建操作簡單、檢測實時性強和功耗低等優(yōu)點。論文根據(jù)地下入侵檢測系統(tǒng)的需求分析,完成了地下入侵檢測系統(tǒng)中繼的整體方案設計和通信協(xié)議設計,論文重點介紹了系統(tǒng)中繼的軟件部分和報警識別算法。系統(tǒng)中繼軟件部分主要包括軟件主框架設計、數(shù)據(jù)存儲模塊設計、服務器網(wǎng)絡協(xié)議和終端通信協(xié)議四個部分。報警識別算法部分,設計了報警識別算法總體流程,實現(xiàn)了對于報警信號的識別并進行相關實驗驗證。論文最后完成了通信質(zhì)量測試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試,通過通信質(zhì)量測試,得到系統(tǒng)中繼和終端穩(wěn)定通信最遠距離,通過系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試,驗證了系統(tǒng)中繼符合系統(tǒng)相關需求,能夠?qū)崿F(xiàn)多終端通信和報警上報等功能。
【學位單位】：中南民族大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：K87;TN925
【部分圖文】：

第 2 章 地下入侵檢測系統(tǒng)中繼方案2.1 地下入侵檢測系統(tǒng)2.1.1 系統(tǒng)總體結構本課題所設計的地下入侵檢測系統(tǒng)，結合低功耗廣域網(wǎng)通信技術和地下微震檢測技術，相較于現(xiàn)有的地下文物保護系統(tǒng)，采用了無線通信的方式進行數(shù)據(jù)傳輸，降低了地下入侵檢測系統(tǒng)的施工難度和成本。地下入侵檢測系統(tǒng)，主要由無線檢測終端、中繼網(wǎng)絡、后臺服務器、上位機或報警終端組成[23]，系統(tǒng)總體架構圖如圖 2.1 所示。整個系統(tǒng)通過對地下文物周圍環(huán)境的振動信號的分析處理，實現(xiàn)對地下文物的保護，并提供復查、參數(shù)調(diào)整、撤防設置等功能。

圖 2.4 地下入侵檢測中繼軟件功能框圖2.3 小結本章主要介紹了地下入侵檢測系統(tǒng)的整體框架和通信結構，并說明中繼在其中承擔的角色。然后根據(jù)對系統(tǒng)需求和檢測場景的分析，從功能、性能和安全性三個方面，分析了系統(tǒng)中繼需求。最后根據(jù)地下入侵檢測中繼需求分析，設計地下入侵檢測中繼硬件和軟件方案。

器精確識別算法三個部分。其中系統(tǒng)中繼識別算法的目的是對檢測終端報警作二次識別，從而降低系統(tǒng)誤報率、減少服務器端的報警處理量。4.1 地下入侵檢測中繼報警識別算法4.1.1 算法總體流程由于目前對于地下振動信號的識別研究，大多為探測地下水或地震監(jiān)測的研究，在根據(jù)地下振動信號識別人為活動這方面，并沒有太多的數(shù)據(jù)、檢測標準或相關文獻可以參考。因此對于整個檢測系統(tǒng)來說，報警識別算法的設計是系統(tǒng)開發(fā)的一大難點。通過初步測試和研究，本文發(fā)現(xiàn)所需要識別的地下振動信號，都是片段式的不連續(xù)信號。例如挖掘所產(chǎn)生的振動信號，其每一次挖掘動作都伴隨著一段振動信號，其波形如圖 4.1 所示。因此在報警識別的過程中，可以通過對類振動信號片段的識別實現(xiàn)報警的判斷。

【參考文獻】

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本文編號：2826888