基于嵌入式以太網(wǎng)的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、目前，橋梁健康監(jiān)測技術(shù)已成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)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(yuǎn)程傳輸是橋梁遠(yuǎn)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(yuǎn)程監(jiān)測方案，并進(jìn)行了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計和軟硬件設(shè)計，以期為該系統(tǒng)在橋梁健康監(jiān)測中的實際應(yīng)用奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ).本文的主要研究工作如下： 在詳盡分析國內(nèi)外遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用嵌入式

2、技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)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(yuǎn)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(jìn)行了設(shè)計與實現(xiàn).其中包括：設(shè)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(shù)，它具有速度快，開放性好，通用性強(qiáng)，價格廉價等優(yōu)點，有利于實現(xiàn)橋梁監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與辦公管理網(wǎng)絡(luò)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(qiáng)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(yīng)用程序開發(fā)