基于嵌入式以太網(wǎng)的橋梁遠程監(jiān)測技術研究.pdf

1、目前，橋梁健康監(jiān)測技術已成為國內(nèi)外學術界、工程界研究的熱點，國內(nèi)外的許多橋梁都建立了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng).實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)信息的現(xiàn)場采集與遠程傳輸是橋梁遠程自動監(jiān)測所要解決的核心問題之一.本論文根據(jù)大型橋梁的特點與長期實時監(jiān)測的需求，提出了一種適用于大型橋梁的遠程監(jiān)測方案，并進行了詳細的系統(tǒng)設計和軟硬件設計，以期為該系統(tǒng)在橋梁健康監(jiān)測中的實際應用奠定理論和技術基礎.本文的主要研究工作如下： 在詳盡分析國內(nèi)外遠程監(jiān)測技術的基礎上，采用嵌入式

2、技術與虛擬儀器技術相結(jié)合，提出了一種適用于大型橋梁的、分布式的、基于嵌入式以太網(wǎng)的遠程監(jiān)測方案，并對數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸單元的軟硬件以及進行了設計與實現(xiàn).其中包括：設計了ARM處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8321的硬件接口電路和ARM處理器與以太網(wǎng)控制器RTL8019AS的硬件接口電路;在嵌入式實時操作系統(tǒng)μtC/OS-Ⅱ上編寫了ADS8321與RTL8019AS的驅(qū)動程序以及基于SOCKET接口的以太網(wǎng)通訊程序;在LabVIEW平臺上給出了

3、以太網(wǎng)通訊、數(shù)據(jù)實時顯示以及報警等模塊的實現(xiàn)方法. 本系統(tǒng)在底層數(shù)據(jù)傳輸上采用了嵌入式的以太網(wǎng)技術，它具有速度快，開放性好，通用性強，價格廉價等優(yōu)點，有利于實現(xiàn)橋梁監(jiān)測網(wǎng)絡與辦公管理網(wǎng)絡及Internet的無縫結(jié)合.在數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸單元的硬件上，選用了接口豐富、處理能力極強的嵌入式ARM微處理器，與普通8位處理器上構(gòu)建的同類的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比，它具有更快的處理速度;在軟件上，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ作為應用程序開發(fā)