ITR/SI: Pervasive Monitoring and Control of Water Lifeline Systems for Disaster Recovery

ITR/SI:灾难恢复用水生命线系统的普遍监测和控制

基本信息

  • 批准号:
    0112665
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2001-09-15 至 2005-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This research applies networks of sensors and control devices to enhance the performance of civil infrastructure systems, particularly utility lifeline systems, under both emergency and daily operational conditions. Specific objectives of this research are to: 1) develop a conceptual system design capable of data acquisition, wireless data transmission, data processing/analysis and operational control of a water delivery system; 2) develop innovative neural network-based inverse analysis algorithms and software to determine in near real-time the extent and locations of damage or malfunction sustained by system components such as pipe segments, pipe joints, pumping stations, etc., and 3) use Memphis Light, Gas and Water (MLGW) Division's water system for a pilot case study to demonstrate the improvements offered by the system design. The system thus designed represents a new generation of vastly expanded and enhanced SCADA (supervisory control and data acquisition) systems currently used by utilities. In this expanded version, the hydraulic data are sensed and transmitted through mixed wired and wireless communications through the network. The network will automatically detect aggregation points where data from a region are accumulated and trigger local processing. These points will produce summaries that can then be passed on to central observers. When necessary, observers will be able to "drill down" on specific details with explicit queries and control.The two geographically distant Principal Investigators provide expertise on structures/mechanics, lifeline systems analysis and socio-economic impact of system failure and in computer operating systems, network protocols, and sensor networks. This combination of civil engineering and computer science expertise represents an ideal interdisciplinary coalition for this research. Each will support and advise one graduate student and communicate each other through internet and frequently scheduled meetings inviting potential end users from utility organizations. Broad impacts are expected on the frontier research in lifeline engineering, sensor network technology, simulation and neural network-based analysis of complex systems, and on the practice of lifeline operation and management.
本研究应用传感器和控制设备的网络,以提高民用基础设施系统的性能,特别是公用事业生命线系统,在紧急和日常操作条件下。 本研究的具体目标是:1)开发一个概念性的系统设计,能够进行数据采集,无线数据传输,数据处理/分析和供水系统的运行控制; 2)开发创新的基于神经网络的逆向分析算法和软件,以近实时地确定系统部件(例如管段,管接头,泵站等,和3)使用孟菲斯照明、天然气和水(MLGW)部门的供水系统进行试点案例研究,以展示系统设计提供的改进。因此,设计的系统代表了新一代的大大扩展和增强的SCADA(监控和数据采集)系统目前使用的公用事业。在这个扩展版本中,液压数据通过网络通过混合有线和无线通信进行感测和传输。该网络将自动检测来自某个区域的数据积累的聚合点,并触发本地处理。 这些要点将产生摘要,然后可以传递给中央观察员。 在必要时,观察员将能够“深入”了解具体细节,并进行明确的查询和控制。两名地理上相距遥远的首席调查员提供结构/力学、生命线系统分析和系统故障的社会经济影响以及计算机操作系统、网络协议和传感器网络方面的专业知识。 土木工程和计算机科学专业知识的结合代表了这项研究的理想跨学科联盟。 每个人将支持和建议一个研究生,并通过互联网和经常安排的会议,邀请潜在的最终用户从公用事业组织相互沟通。 预计将对生命线工程、传感器网络技术、基于仿真和神经网络的复杂系统分析等前沿研究以及生命线运营和管理实践产生广泛影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Masanobu Shinozuka其他文献

A scheme on multi-tier heterogeneous networks for citywide damage monitoring in an earthquake
全市地震灾害监测的多层异构网络方案
A Study on Large-Scale Wireless Mesh Networks Cooperating with High-Speed External Networks
与高速外部网络配合的大规模无线网状网络研究

Masanobu Shinozuka的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Masanobu Shinozuka', 18)}}的其他基金

Bayesian Based Strategies for Inspection And Maintenance to Optimize Structural Life-Cycle Performance
基于贝叶斯的检查和维护策略,以优化结构生命周期性能
  • 批准号:
    1354194
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Bayesian Based Strategies for Inspection And Maintenance to Optimize Structural Life-Cycle Performance
基于贝叶斯的检查和维护策略,以优化结构生命周期性能
  • 批准号:
    1233714
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Wireless Sensor Networks for Detection of Damage in Water Supply System
用于检测供水系统损坏的无线传感器网络
  • 批准号:
    0826639
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SGER: Development of Next Generation SCADA Network for Spatially Distributed Civil Engineering Systems
SGER:为空间分布式土木工程系统开发下一代 SCADA 网络
  • 批准号:
    0509018
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Reliability of Electric Power Network and Grid
电力网络和电网的可靠性
  • 批准号:
    0352014
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Earthquake Damage Detection Using Remote Sensing Technologies: Validation Using Data From the 1999 Earthquakes in Turkey and Taiwan
使用遥感技术进行地震损害检测:使用 1999 年土耳其和台湾地震的数据进行验证
  • 批准号:
    0085273
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
U.S.-Japan Joint Seminar on Civil Infrastructure Systems Research
美日民用基础设施系统研究联合研讨会
  • 批准号:
    9603209
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
US-Japan Center-to-Center Cooperative Research on Advanced Technologies for Earthquake Disaster Mitigation
美日防震减灾先进技术中心间合作研究
  • 批准号:
    9604614
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Effect of Earthquakes on Urban Highway Infrastructure Productivity
地震对城市公路基础设施生产力的影响
  • 批准号:
    9633386
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Earthquake Performance of Electric PowerSystems During the January 17, 1994 Northridge Earthquake
1994 年 1 月 17 日北岭地震期间电力系统的抗震性能
  • 批准号:
    9416149
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

基于压致微结构Al-Si-Cu-Mg合金的强韧化与耐蚀机理研究
  • 批准号:
    QN25E010006
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Si3N4 NPs通过CCN3/MAPK/IRE1 α轴诱导 内质网自噬调控内皮细胞黏附连接解离 促进血管生成
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金的成分优化与服役行为研究
  • 批准号:
    2025JJ30018
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
反应堆用不锈钢表面激光熔覆含Cr/Si-Y2O3复合涂层及其耐S-CO2腐蚀
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
节点金属原子调控Co-TCPP电子态结构促进Si光阴极CO2还原性能和机制研究
  • 批准号:
    2025JJ60094
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Sr/RE复合变质下Al-Si-Mg-Cu合金的强韧化机制研究
  • 批准号:
    2025JJ80374
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高丰度同位素28Si原材料制备技术-高丰度同位素28Si气源制备及外延生长技术验证
  • 批准号:
    2025C02223
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高承载-自修复水润滑轴承橡胶界面性能调控及其与Si3N4配副的超滑机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
车用Al-Mg-Si-Zr合金Cube织构演变规律及高成形性机理
  • 批准号:
    JCZRLH202500854
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
大尺寸 Si 基 GaN 材料外延及功率器件开发关键技术
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

電圧印加による単結晶SiおよびGeの低温変形メカニズム解明
通过施加电压阐明单晶 Si 和 Ge 的低温变形机制
  • 批准号:
    24K01361
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
自律低温プロセスによるSi量子ドットの高収率生成と高品質化の同時実現
通过自主低温工艺同时实现硅量子点的高产率生产和高质量
  • 批准号:
    24K07564
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Si基板上GaAs系ナノワイヤの大容量分子線エピタキシャル成長と光電変換応用
Si衬底上大容量GaAs纳米线分子束外延生长及光电转换应用
  • 批准号:
    24KJ0323
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
微細加工と組成制御によるSiGe/Si面直界面を有する熱電薄膜構造の開発
通过微加工和成分控制开发具有SiGe/Si垂直界面的热电薄膜结构
  • 批准号:
    24K17513
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Si基板上GaN縦型パワーデバイスの低抵抗および高耐圧化に関する研究
硅衬底低阻高击穿GaN垂直功率器件研究
  • 批准号:
    23K26158
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
音響気体温度計を用いた新SI定義に基づく高温温度標準の構築
使用声学气体温度计构建基于新 SI 定义的高温标准
  • 批准号:
    23K20942
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
119番新元素発見に向けた極薄不感層Si半導体検出器の開発
开发超薄死层硅半导体探测器发现新元素119
  • 批准号:
    24K03198
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Vertical GaN-on-Si membrane power transistors: Efficient power electronics for mass-market applications (VertiGaN)`
垂直硅基氮化镓薄膜功率晶体管:面向大众市场应用的高效电力电子器件 (VertiGaN)`
  • 批准号:
    EP/X014924/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Research Grant
Si表面におけるシランカップリング剤分子層の反応および金属めっきへの影響
Si表面硅烷偶联剂分子层的反应及对金属镀层的影响
  • 批准号:
    24K08051
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Si結晶上のIn原子層における共有結合型のモアレ超構造:超大規模第一原理計算で実証
硅晶体上 In 原子层中的共价莫尔超结构:通过超大规模第一原理计算证明
  • 批准号:
    24K08251
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了