智能建筑中传感器放置问题研究
物联网中的智能传感器节点布置优化研究

物联网中的智能传感器节点布置优化研究随着物联网技术的不断发展,智能传感器节点在物联网系统中起着至关重要的作用。
智能传感器节点的布置决定了物联网系统的性能和效率,因此对智能传感器节点的布置进行优化研究具有重要意义。
本文将从传感器节点布置的基本原则和方法,以及智能传感器节点布置优化的研究进展进行综述。
1. 传感器节点布置的基本原则和方法1.1 密度和分布的平衡在物联网系统中,传感器节点的布置密度和分布是相互关联的。
合理平衡传感器节点的密度和分布是保证系统稳定和准确采集数据的重要前提。
密度过高会导致资源浪费和能量消耗过大,而密度过低则可能导致信息覆盖不均匀。
因此,在布置传感器节点时,需要综合考虑网络覆盖范围、能量消耗以及成本等因素,以达到传感器节点布置的密度和分布的平衡。
1.2 信号传播和干扰的考虑在物联网系统中,传感器节点的布置应考虑信号传播和干扰问题。
信号传播是传感器节点与周围环境之间进行信息交流的基础。
合理布置传感器节点可以最大限度地减少信号传播的距离,并防止信号的衰减和损失。
同时,传感器节点的布置还需要避免潜在的干扰源,以确保数据的准确性和可靠性。
1.3 能量管理和优化能量管理是物联网系统中智能传感器节点布置的重要考虑因素。
传感器节点通常以电池为能量来源,能量有限,因此需要合理利用能量资源以延长传感器节点的寿命。
在传感器节点布置时,需要考虑附近能量补给设备的位置,并合理规划传感器节点的能量消耗,以最大限度地节约能量。
2. 智能传感器节点布置优化的研究进展2.1 基于优化算法的布置优化目前,许多研究致力于利用优化算法来优化智能传感器节点的布置。
这些算法包括遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等。
它们通过建立数学模型,考虑传感器节点的位置、覆盖范围、通信效率等因素,以寻找最优解。
这些优化算法可以提高传感器节点的布置效率和性能。
2.2 基于机器学习的布置优化近年来,随着机器学习技术的快速发展,有研究将机器学习应用于智能传感器节点布置优化中。
智能家居系统中的传感器选择与布局策略

智能家居系统中的传感器选择与布局策略智能家居系统是一种集成了先进的技术和网络连接的家居系统,旨在为住户提供更便捷、舒适、安全和能源高效的居住环境。
传感器作为智能家居系统的核心组件之一,被广泛应用于各个功能模块中,如安防、照明、温控等。
本文将探讨智能家居系统中传感器的选择与布局策略。
传感器的选择至关重要,它们将负责收集环境数据并将其传输给智能家居系统中的控制器,以实现自动化和智能化的控制。
传感器的选择应基于系统所需实现的功能和用户对系统的期望。
下面是一些常见的传感器类型及其应用领域:1. 温度传感器:用于监测室内和室外的温度变化,常见的应用包括温控系统、空调控制和节能优化。
2. 光照传感器:用于检测光照强度,可应用于智能照明系统、窗帘控制和节能管理。
3. 湿度传感器:监测室内湿度水平,对于实现舒适的室内环境和防止潮湿问题至关重要,常应用于温控系统和洗手间通风控制。
4. 人体传感器:通过检测室内的人体活动以实现自动化控制,如自动照明和安防监控。
5. 燃气传感器:监测可燃气体的泄漏,确保家庭安全,常应用于智能燃气报警器和智能炉灶。
6. 门磁传感器:用于监测门窗的开关状态,可与安防系统集成,实现入侵报警和远程监控。
选择传感器时,还要考虑其与智能家居系统的兼容性和可用性。
在市场上有不同的品牌和型号可供选择,确保选择品质可靠、性能稳定的传感器。
此外,还需注意传感器的安装便捷性和维护成本。
传感器的布局策略直接影响到智能家居系统的效果和满足用户需求的程度。
下面是一些传感器布局的指导原则:1. 定位布局:根据传感器的功能和检测范围,将其布局在合适的位置上。
例如,温度和湿度传感器应放置在房间的中央位置,以实现准确的环境监测。
人体传感器和门磁传感器则应布置在需要检测活动和安全状态的位置上。
2. 覆盖范围:确保传感器的检测范围能够覆盖所需控制的区域,以实现准确和可靠的响应。
3. 避免干扰:避免将传感器布置在可能导致干扰的区域,如直接阳光照射、通风口和电磁辐射区域。
分析建筑智能化施工管理中存在的问题及对策

分析建筑智能化施工管理中存在的问题及对策建筑智能化施工管理是指利用现代计算机、通信、控制、传感和信息技术,运用数据库和模型对建筑施工中的各个环节进行全方位、全过程的监控和管理,以提高建筑施工的效率、质量和安全。
在实际应用中,建筑智能化施工管理还存在着一些问题,需要采取相应的对策来解决。
建筑智能化施工管理中存在着信息不对称的问题。
在建筑施工过程中,各个环节的信息需要及时、准确地传递给相关的责任方,以便进行及时调整和决策。
现实情况中往往存在信息不对称的情况,导致施工管理者不能做出及时有效的决策。
针对这一问题,可以采取以下对策:1. 加强信息共享:建立一个信息共享平台,将各个环节的信息集中管理,使相关方能够及时、准确地获取所需的信息。
2. 引入物联网技术:通过在建筑物上部署传感器和监测设备,实时获取各个环节的数据,并将数据上传到云平台进行分析和共享。
建筑智能化施工管理中存在着技术标准不统一的问题。
由于技术标准的不统一,导致建筑智能化施工管理系统之间的互操作性较差,不能有效地实现各个系统之间的信息共享和协同工作。
针对这一问题,可以采取以下对策:1. 建立技术标准:建立一套统一的技术标准,规范建筑智能化施工管理系统的开发和应用,提高系统之间的互操作性。
2. 推动技术创新:积极推动相关技术的创新,引入新的技术标准,提高建筑智能化施工管理系统的性能和功能。
建筑智能化施工管理中存在着安全风险的问题。
由于建筑施工涉及到众多的参与方和复杂的工艺流程,存在着一定的安全风险。
针对这一问题,可以采取以下对策:1. 加强安全培训:提升施工人员的安全意识和安全技能,加强安全培训,确保施工过程的安全。
2. 引入智能化监控系统:通过在建筑施工现场部署摄像头和传感器,实时监控施工现场的安全状况,及时发现并处理安全隐患。
1. 加强人才培养:加大对建筑智能化施工管理相关专业的人才培养力度,提供相关的培训和证书认证。
2. 引进外部人才:通过引进外部人才来弥补内部人员不足的问题,可以通过外包等方式来解决。
智能传感器在智能建筑中的应用

智能传感器在智能建筑中的应用在当今科技飞速发展的时代,智能建筑作为建筑领域的新兴趋势,正逐渐改变着我们的生活和工作环境。
智能传感器作为智能建筑的关键组成部分,发挥着至关重要的作用。
它们就像是智能建筑的“眼睛”和“耳朵”,能够实时感知和收集各种信息,为建筑的智能化运行提供了有力的支持。
智能传感器是一种能够感知环境中的物理量、化学量或生物量,并将其转换为电信号或其他形式的可测量信号的设备。
这些传感器具有高精度、高灵敏度、低功耗、小型化等特点,能够广泛应用于温度、湿度、光照、声音、空气质量、人员活动等多个方面的监测。
在智能建筑的能源管理方面,智能传感器发挥着不可或缺的作用。
例如,通过安装在建筑物各个区域的温度传感器和湿度传感器,可以实时监测室内的温湿度变化。
这些数据被传输到中央控制系统后,系统会根据预设的舒适范围自动调节空调和通风系统的运行,以达到节能的目的。
同时,光照传感器能够感知室内外的光照强度,自动控制灯光的亮度和开关,充分利用自然采光,减少不必要的能源消耗。
此外,智能电表和智能水表等传感器可以精确测量能源和水资源的使用情况,为用户提供详细的能耗分析,帮助用户制定更加合理的节能策略。
智能传感器在智能建筑的安全防范系统中也扮演着重要的角色。
门窗传感器能够实时监测门窗的开关状态,一旦发现异常开启,立即发出警报并通知相关人员。
红外传感器和微波传感器可以检测到人员的活动,在无人活动的区域自动关闭灯光和电器设备,提高能源利用效率的同时,也增强了建筑物的安全性。
视频监控系统中的图像传感器能够实时捕捉图像,并通过智能分析算法识别出异常行为,如入侵、盗窃等,及时发出预警。
此外,烟雾传感器和火灾探测器能够在火灾发生的初期及时检测到烟雾和温度的变化,为人员疏散和火灾扑救争取宝贵的时间。
在智能建筑的环境舒适度调节方面,智能传感器同样功不可没。
空气质量传感器可以监测室内空气中的二氧化碳浓度、甲醛含量、PM25等指标。
当空气质量下降时,通风系统会自动加大新风量,改善室内空气质量,为人们提供一个健康舒适的工作和生活环境。
传感器技术在智能建筑中的应用

传感器技术在智能建筑中的应用在当今科技飞速发展的时代,智能建筑已逐渐成为建筑领域的重要趋势。
而传感器技术作为实现智能建筑的关键技术之一,正发挥着越来越重要的作用。
传感器就如同智能建筑的“眼睛”和“耳朵”,能够感知和收集各种环境信息,为建筑的智能化控制和管理提供了有力的支持。
智能建筑的概念旨在为人们提供更加舒适、高效、安全和节能的居住和工作环境。
为了实现这一目标,需要对建筑内的温度、湿度、光照、空气质量、人员活动等众多因素进行实时监测和精准控制。
这正是传感器技术大显身手的地方。
首先,温度和湿度传感器在智能建筑中广泛应用。
它们能够实时感知室内的温度和湿度变化,并将这些数据传输给控制系统。
当室内温度过高或过低、湿度过大或过小时,空调和通风系统会自动调节,以保持舒适的室内环境。
例如,在炎热的夏季,当温度传感器检测到室内温度超过设定值时,空调会自动启动并加大制冷功率,使室内迅速降温;在潮湿的季节,湿度传感器会触发除湿设备工作,降低室内湿度,防止霉菌滋生。
光照传感器也是智能建筑中不可或缺的一部分。
它可以感知室内外的光照强度,并根据实际情况自动调节灯光亮度和窗帘的开合程度。
在白天,当室外光照充足时,光照传感器会控制窗帘自动打开,充分利用自然采光,同时降低室内灯光亮度,实现节能;在夜晚或光线不足时,则会自动调亮灯光,保障室内照明需求。
这种智能的光照控制不仅能够提供舒适的视觉环境,还能有效降低能源消耗。
空气质量传感器在智能建筑中的作用同样不可小觑。
它能够检测室内空气中的二氧化碳、甲醛、PM25 等污染物的浓度。
一旦检测到空气质量下降,通风系统会自动加大新风量,排出污浊空气,引入新鲜空气,从而保障室内空气的清新和健康。
特别是在人员密集的场所,如会议室、教室等,空气质量传感器对于维持良好的室内环境至关重要。
人员活动传感器在智能建筑的节能和安全管理方面发挥着重要作用。
通过红外、微波或超声波等技术,人员活动传感器可以感知人员的进出和活动情况。
分析建筑智能化施工管理中存在的问题及对策

分析建筑智能化施工管理中存在的问题及对策随着科技的不断发展,建筑行业也逐渐迎来了智能化施工管理的时代。
智能化施工管理通过应用信息技术、传感技术、云计算等先进技术,实现对建筑施工全过程的集中监控、数据分析、智能决策,提高施工效率,降低施工风险,保障施工质量。
在实际应用过程中,智能化施工管理也面临着一些问题和挑战。
本文将对建筑智能化施工管理中存在的问题进行分析,并提出相应的解决对策。
一、存在的问题1. 技术标准不统一。
目前,建筑智能化施工管理采用的技术、设备、平台等各不相同,缺乏统一的标准和规范。
这导致了不同系统之间无法互通互联,数据共享和集成性能差,影响了施工管理的效率和效果。
2. 人才短缺。
智能化施工管理需要具备信息技术、建筑工程、传感技术等多方面知识的专业人才,而目前市场上这样的人才非常稀缺。
缺乏相关人才会导致智能化施工管理的应用和推广受到限制,影响施工管理的效果和质量。
3. 安全隐患。
在智能化施工管理中,智能设备、传感器等大量应用,但这些设备的稳定性和可靠性存在着一定的问题。
一旦出现故障,有可能会引发安全事故,导致施工质量和工程进度受到影响。
4. 数据安全性。
建筑智能化施工管理涉及众多关键数据,如果这些数据泄需或者被篡改,将对施工管理和工程质量造成严重影响,因此必须加强对数据的保护和管理。
5. 成本较高。
智能化施工管理需要大量投入,包括技术设备的购置、软件系统的建设、人才的培训等,这些都需要耗费大量资金,对企业来说是一个不小的财务压力。
二、解决对策1. 统一技术标准。
建立统一的技术标准和规范,推动行业内各方力量共同参与,建立开放的信息共享平台,加强不同系统之间的协同作用和数据交换,提高施工管理的效率和准确性。
2. 加强人才培训。
政府、企业和高等院校可以共同合作,制定相关培训计划和课程,培养智能化施工管理的专业人才,提高行业内人才的整体素质,为智能化施工管理的应用和发展提供坚实的人才支撑。
3. 安全措施。
智能建筑中BA系统常见的三大问题,20种调试解决方法
智能建筑中BA系统常见的三大问题,20种调试解决方法智能建筑中BA系统常见的三大问题1、问题一:传感器故障1.1 问题描述:传感器无法正常工作,导致无法感知环境信息。
1.2 可能原因分析:- 传感器损坏或老化- 传感器连接线路故障- 传感器设置参数错误1.3 解决方法:- 检查传感器是否损坏或老化,如有需要及时更换- 检查传感器连接线路是否正常,如有需要及时修复- 检查传感器设置参数是否正确,如有需要重新设置2、问题二:控制器失效2.1 问题描述:控制器无法正常工作,导致无法控制设备或执行指令。
2.2 可能原因分析:- 控制器硬件故障- 控制器固件异常- 控制器与设备连接故障2.3 解决方法:- 检查控制器硬件是否故障,如有需要及时更换- 检查控制器固件是否异常,如有需要进行固件升级或修复- 检查控制器与设备的连接是否正常,如有需要进行重新连接或修复3、问题三:数据处理错误3.1 问题描述:系统收集到的数据无法正确处理或分析,导致无法得出准确结论。
3.2 可能原因分析:- 数据采集错误或不完整- 数据处理算法有误- 数据存储或传输过程中出现问题3.3 解决方法:- 检查数据采集是否正确并完整,如有需要进行重新采集或补充- 检查数据处理算法是否正确,如有需要进行调整或修正- 检查数据存储或传输过程是否出现问题,如有需要进行修复或优化附件:无法律名词及注释:- 传感器:指能够感知并转换物理量、化学量或生物量等信息的装置。
- 控制器:指能够对设备进行控制和调节的装置。
- 数据处理:指对收集到的数据进行分析、处理和提取有用信息的过程。
智能建筑中BA系统常见的三大问题的调试解决方法1、问题一:设备无法联网1.1 问题描述:设备无法与网络正常连接,导致无法通过网络进行控制或监控。
1.2 可能原因分析:- 网络连接故障- 设备网络设置错误- 局域网配置与设备不匹配1.3 解决方法:- 检查网络连接是否正常,如有需要修复网络连接故障- 检查设备网络设置是否正确,如有需要重新设置设备网络参数- 检查局域网配置是否与设备要求匹配,如有需要进行调整或更换局域网配置2、问题二:数据丢失2.1 问题描述:设备收集到的数据部分或全部丢失,无法进行后续分析或处理。
智能家居中的传感器应用
智能家居中的传感器应用一、智能家居简介:智能家居是一个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。
智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。
由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。
安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。
自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。
音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。
智能家居又称智能住宅。
通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。
智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。
二、家居中的可测物理量:1、亮度。
如主人在家时,时间是晚上,亮度已经下降到一定的范畴以下,系统会自动打开主人周边的照明设备,方便主人的生活。
2、温度。
一年四季,一天24小时存在或大或小的温差,根据不同的温度,系统将启动室内的降温或取暖设备,使人们的生活更舒适。
3、湿度。
一年中有的季节潮湿,有的季节干燥,系统可以根据需要调节室内的空气湿度,保持在最适宜人们居住的状态。
基于无线传感器网络的智能建筑中目标分布问题研究
Ab ta t sr c:Wi r es S n o e o ( N) t h o g , b i i uo t n ss m m nt s te o c p n t Wi ls e sr N t r WS h e w k e n l y ul n a t i y t o i r h c u a t c o 器 网络 技 术 的 楼 宇 控 制 系统 可 以 实现 目标 分 布 的监 测 , 而 实现 照 明控 制 、 采 从 空调 控 制 、
防 火监 控 以及 智 能保 安 等 应 用 。 实 际应 用 中 , 线 传 感 器 网络 的 多径 效应 对传 感 器 的 接 收 的 信 号 强 度 指 示 ( SI 读 无 R S)
鲁棒性 强, 准确率高。 关键词 : 条件 概率 ; 电子地 图; 收信 号强度 ; 接 经验 累积分布函数
中图 分 类 号 : P 9 T 33 文 献 标 志码 : A
I v s i a i n fo c a t d s r b i n i n e tg to o c up n it i uto n i t l g ntbu l i g s d o r l s e s r ne wo k n e l e id n s ba e n wi e e s s n o t r i
第3 0卷 第 1 期
21 0 0年 1月
计算机应 用
J u a fC mp tr A p iain o r lo o u e p l t s n c o
Vo . 0 No 1 13 .
J n 2 1 a .00
文 章 编 号 :0 1— 0 1 2 1 ) 1— 2 3— 2 10 9 8 (00 O 0 5 0
数准确性 有严 重的影响 。为解决此 问题 , 引入 经验 累计分布 函数 ( C F 方 法, 用条件概 率和 电子地 图两种方法 处 ED ) 使
智能家居系统中传感器选择和布置的技术模型
智能家居系统中传感器选择和布置的技术模型智能家居系统的快速发展和普及,为人们创造了更加便利和舒适的生活方式。
而传感器作为智能家居系统的重要组成部分,起着收集环境信息并实时反馈的关键作用。
因此,在智能家居系统的设计和搭建中,选择合适的传感器并进行合理的布置是至关重要的。
本文将介绍智能家居系统中传感器选择和布置的技术模型,并探讨其在实际应用中的优缺点。
首先,针对传感器的选择,考虑到智能家居系统的多样性和不同功能需求,可以根据以下几个方面进行选择:1. 功能需求:根据智能家居系统的功能需求,如温湿度监测、人体感应、光照控制等,选择相应的传感器。
例如,温湿度传感器可以用于监测室内温湿度情况,红外传感器可以用于实现人体感应和自动灯光控制。
2. 精度要求:不同的应用场景对传感器的精度要求不同。
在选择传感器时,需要根据具体的要求来选择合适的传感器。
例如,在温湿度监测场景中,需要选择具有较高精度的温湿度传感器,以确保监测数据的准确性。
3. 通信方式:智能家居系统中的传感器通常需要与其他设备进行通信,如控制中心、手机应用等。
因此,在选择传感器时,需要考虑其通信方式的兼容性和稳定性。
常见的通信方式包括无线通信(如Wi-Fi、蓝牙)和有线通信(如RS485、Modbus)。
其次,对于传感器的布置,需要考虑以下几个方面:1. 位置选择:传感器布置的位置直接影响到其监测的准确性和实用性。
在布置传感器时,需要考虑到其监测范围、遮挡物、干扰源等因素。
例如,在温湿度传感器的布置中,应避免将传感器放置在直射阳光下或者靠近热源的位置,以免影响温湿度的监测结果。
2. 传感器数量:传感器的数量根据实际需求进行配置。
在布置传感器时,需要根据房屋的具体结构和功能需求,确定传感器的数量。
例如,在大型智能家居系统中,可能需要多个温湿度传感器来监测不同区域的温湿度情况,以提供更加精确的数据。
3. 网络拓扑:智能家居系统中的传感器可以构建成不同的网络拓扑结构,如星型、总线型、网状型等。
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◇高教论述◇ 科技嚣向导 2011年第08期 智能建筑中传感器放置问题研究 王东沈海燕 (西南交通大学[]111成都61 1756)
【摘要】本文对于智能建筑中的传感器放置问题,进行了深入的研究,采用了节点覆盖的方法,通过几何论证,计算机编程计算等方法,给 出了既简便又实用的放置方法.较好地调节了传感器监控覆盖效率与使用效率之间的矛盾。 【关键词】智能建筑;传感器;节点覆盖
O.引言 社会在发展,科技在进步。人们对于建筑的要求越来越高,从传统 的坚固、舒适。提升为健康、安全,智能建筑应运而生。智能建筑能够适 时调控室内的温度、湿度等一系列参数.确保给人们提供最适宜的生 活环境,并且能在发生火灾时及时报警,自动进行灭火,确保生命财产 的安全 传感器是智能建筑的重要组成部分.在满足建筑要求的前提 下.如何放置传感器是一个十分值得研究的问题 1.传感器在智能建筑中的应用 该传感器系统的应用环境是建筑的室内区.由于应用环境相对简 单.所以传感节点布置相对野外环境的节点布撒要容易定位.而且系 统对传感节点的移动性要求不高.节点一旦布置完成后位置基本上不 会改变 因此在节点布置和节点定位比较明确的情况下.如果能找到
~种布置方法使节点高效无缝地覆盖整个监控区域.那么我们的整个 传感网络的使用效率将大大提高 我们在此研究节点的覆盖问题主要 是找出用尽可能少的节点去覆盖更广的区域的算法.从而参照这种覆 盖算法在建筑的室内环境中去布置节点。在传感网络中 假设每个节 点的传感范围为一个半径为R的圆形区域 2.节点覆盖 2.1两种覆盖模型综述 目前.智能建筑中传感器网络覆盖模型较多.但是综合考虑各种 模型.其经济性和实用性都有待进一步提高 在此.本文只对两种比较 好的传感器网络在建筑中的节点覆盖模型进行深入研究 两种模型分 别为矩形节点和正六边形节点 2.2模型一:正六边形节点 多圆相交时的排列情况.由于要将不规则监测区域全部覆盖也就 意味着节点间的重复覆盖.我们关心的问题就是如何用最少的圆覆盖
一定的区域,我们知道单个节点的覆盖面积是圆如图1fA1 两个节点的 覆盖的最大面积是两圆相切如图1f B1 三个节点的无缝最大覆盖面积 即三个圆心相互问离得尽可能远,即圆心距尽量长如图1fc),要得到最 大的覆盖面积就要找出三个圆心距何时最大.即△O10203的面积何 时为最大
o Co
图1 节点抽象图 当三个圆面相互重叠时如图2fA)所示,重叠面积为弧ab、ac、bc之 间围成的面积S1,S1越小△O10203的面积就越大,当a、b、c三点重合 时s1最小,假定a、b、c重合于图2(C)中P点,此时三个圆交于P点,我 们可以找出此时△010203面积最大满足什么条件因为三圆交于一 点P,故PO1:PO2=PO3=R(R为圆半径),可以将得出01、02、03在以 P为圆心,半径为R的圆上,如图3fB)所示,△O10203为圆内的内接三 角形,我们可以证明这个内接三角形为等边角形时面积最大
(A) 图3节点理论覆盖图
则上述证明结果我们可以知道,当相邻三个节点相互构成正三角 形.且该三角形的边长等于R(R为节点半径)时它的覆盖面积是最大 的,覆盖率最高,冗余量最少,此时,即是将圆简化为其内接正六边形。 在监测区域内,传感节点按照高效覆盖算法进行布置,我们可以知 道此时的覆盖率最高。那么在实际运用中我们怎么确定在一定区域内 需要放置多少节点才能按此算法实现高效覆盖 假设在a)d)区域内布 置节点,节点的传感半径为R.通过数学计算我们可以知道当以此种 算法覆盖时,最大覆盖率为82.7%
图4 区域节点放置示意图 2.3模型二:矩形节点 由于一般住宅都可以拆分一个个矩形单元.所以用矩形可以充分 覆盖死角.从而使在覆盖率达到百分百的情况下所需要的传感器数量 减少.所以把传感器的检测范围从圆形简化成矩形 而在一个圆中最 大的矩形就是正方形,如图5(A)所示,其理论有效覆盖率63.7% 实际上.民用建筑往往不是规则的图形.需要人为地将其划分若
干单元,划分为矩形单元(如图5(B))比较容易计算、施工,基于此 再 次将正方形模型变换为矩形模型.在划分的单元中分为两种方式放置 传感器(沿长放置和沿宽放置).并将两种放置结果进行比较.选择使 用效率高的放置方式 这种放置方式可以通过计算机.编写一个比较 简单的程序.只需输入传感器的监控半径和矩形单元的长和宽.便可 算出所需传感器数量及传感器放置的位置坐标.也可以用omc中的 excel进行数据处理,二者皆可 其理论依据如下:
(A) 图5(A)节点理论覆盖图 沿长排列 (13) (B)区域节点放置示意图
b =2、/r2一( ) n [鲁 j
n1 na nb 同理.可算出沿宽放置所需传感器的数量n
最终结果: 沿长放置传感器数量n
沿宽放置传感器数量n: (下转第23页) ◇高教论述◇ 科技疆向导 2011年第08期 大体积混凝土配合比及原材料的选择 李建林 (郑州师范学院河南郑州450044)
【摘要】大体积混凝土由于水泥水化热产生的温度应力,易出现混凝土温度裂缝。为了防止和避免这种裂缝的产生,在混凝土原材料的选 择和配合比的确定两方面进行控制,以保证大体积混凝土工程的施工质量。 【关键词】大体积混凝土;配合比
0.‘前言 在大体积混凝土施工准备过程中.混凝土原材料的选择和配合比 的确定十分重要.合理的选择可有效地降低混凝土浇筑块体因水泥水 化热引起的升温.达到降低温度应力和防止混凝土开裂的作用。同时 在施工过程中对混凝土浇注体内的温度进行严格控制,从而保证混凝 土工程施工完毕后不出现质量问题。 1.配制大体积混凝土的原材料选择 1.1水泥 配制混凝土所用的水泥,应符合观行的国家标准:《硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥》(GB175—1999)、《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐 水 ̄}(GB1344—1999)。 当采用其他品种水泥时.其性能指标必须符合有关标准的要求 同时应优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土.当混凝土的 强度等级为C20及以上时.宜采用32.5MPa的矿渣硅酸盐水泥:也可 用42.5MPa水泥.但在用量上要加强控制。 对大体积混凝土所用的水泥.应进行水化热测定.水泥水化热的 测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法f直接法)}(GB/T2022— 1980)配制,混凝土所用的水泥7d的水化热宜不大于250kJ/kg。 1.2骨料 粗骨料种类应按基础设计的要求确定.其质量应符合现行标准 《普通混凝土用砂、石及检验方法标准}(JCJ52—2006)的规定外,其含泥 量应不大于1.5% 采用高炉重矿渣碎石作为粗骨料时,其质量应符合现行标准《混 凝土用高炉重矿碴碎石技术条件}(YBJ20584)的规定.且含粉尘f粒径 小于D.08mm)量不应大于1.5% 细骨料宜采用天然砂,其质量应符合现行标准《普通混凝土用砂、 石及检验方法标准}(JGJ52—2006)的规定 也可以采用岩石破碎筛分后 的产品.其质量与有害物质含量应符合现行标准《普通混凝土用砂质 量标准及检验方法))(JGJ52—2006)1 ̄J有关规定 1.3外加剂及混合料 混凝土中掺用的外加剂及混合料的品种和掺量.应通过实验确 定。 所用外加剂的质量应符合现行《混凝土外加剂质量标准》 (GB8076~1997)的要求,混凝土外加剂的应用.应符合现行国家标准 《混凝土外加剂应用技术规范}(GB501 19—2003)的规定 当混凝土掺人粉煤灰时.其质量应符合现行国家标准《用于水泥 和混凝土中的粉煤灰)(GB/T1596—2005)的规定;其应用应符合部标《粉 煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程}(JGJ28—86)的规定。 当使用其他材料作为混合料时.其质量和使用方法应符合有关标 准的要求 特别注意外加剂对收缩的影响 新型外加剂.不经工程试点取得 成熟资料.建议不应大面积推广。 2.混凝土配合比的确定 2.1大体积混凝土配合比的确定.在保证基础工程设计所规定的 强度、耐久性要求和满足施工T艺要求的工艺特性的前提下,应遵循 合理使用材料.减少水泥用量和降低混凝土的绝热升温的原则 2.2大体积混凝土配合比的确定 混凝土配合比应通过计算和适配确定.对泵送混凝土尚应进行试 泵送;混凝土配合比设计方法应按现行的《普通混凝土配合比设计技 术规程}}(JGJ55—2ooo)执行:混凝土的强度应符合国家现行的《混凝土 强度检验评定标准}(GBJ107—87)的有关规定:在确定混凝土配合比时. 尚应根据混凝土的绝热温升值.温度及裂缝控制的要求提出必要的 砂、石料和板或用水的降温,人模温度控制的技术措施。 3.大体积混凝土工程的温度控制环节 大体积混凝土工程的温控施工核心.是从大体积混凝土施工的各 个环节控制混凝土浇筑块体内部温度及其变化.以达到控制混凝土浇 筑块体浇筑裂缝的目的 大体积混凝土配合比选择时应考虑的是施工 用混凝土配合比在满足设计要求及施工工艺要求的前提下.应尽量减 少水泥用量.以降低混凝土的绝热温升.这样就可以使混凝土浇筑后 的里外温差和降温速度控制的难度降低.也可以降低养护的费用 用 降低水泥量的方法来降低混凝土的绝热温升值.这是大体积混凝土配 合比选择时所具有的特殊性 4.结束语 大体积混凝土工程施工过程中.既要做好混凝土配合比的确定. 又要选择好原材料.同时也要做好大体积混凝土工程施工过程中的温
度控制.这样才能有效保证大体积混凝土施工的工程质量要求。
【参考文献】 『1]李一芸大体积砼裂缝成因及控制技术措施l J1.安徽冶金科技职业学院学报
,2010,(03):37—39. f2]赵桂荣.长距离泵送混凝土配合比设计与施工『J1.石家庄铁路职业技术学院 学报.2010.(011:8—12. [3]孙宇 UEA补偿收缩混凝土在地下防水中的应用『J1l金华职业技术学院学报
,2010,f03):90—92.
作者简介:李建林(1955一),男,河南郑州人,主要从事混凝土现场施工管理工作。 (上接第11页)放置数量n=rain(nl,fl,) 2.4两种方法对比 方法一覆盖效率较高.能充分利用传感器。在大型建筑中.应采用 发方法一.这样可以有效减少传感器数量.降低建筑成本。方法二覆盖 效率不高,但是应用起来比较简单,便于计算.易于确定放置位置。在 小型建筑中,其覆盖效率往往超过方法一.且传感器放置位置对称.视 觉效果好.所以在小型建筑中应优先考虑采用方法二 3.结语 采用节点覆盖法算法在此类节点布置的问题应用较广.能有效地 优化相关模型 而此处我们提出的两种节点覆盖算法圆形覆盖和正方 形覆盖都具有较高的覆盖率.理论上圆覆盖率可达83%.正方形的可