橋梁荷載檢測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、現(xiàn)有的橋梁荷載檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸均采用有線電纜方式完成,該方式存在線纜使用量大、檢測(cè)周期長(zhǎng)、信號(hào)易受干擾和難以實(shí)現(xiàn)大跨度橋梁檢測(cè)等問(wèn)題。為此,論文研究并開(kāi)發(fā)了一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的橋梁荷載檢測(cè)系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,各傳感器節(jié)點(diǎn)將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳送給上位機(jī),不僅減少了布線,縮短了檢測(cè)周期,而且提高了信號(hào)的抗干擾能力,非常適合于大跨度橋梁檢測(cè)。
　　論文首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析,結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外橋梁荷載檢測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,從實(shí)際需求、開(kāi)發(fā)

2、成本、開(kāi)發(fā)周期要求及技術(shù)可行性等方面,確定了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)(包括:系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、硬件總體結(jié)構(gòu)和軟件總體結(jié))。自主開(kāi)發(fā)了橋梁荷載檢測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件終端節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了橋梁荷載檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集和無(wú)線傳輸。同時(shí),為了適應(yīng)大跨度橋梁的荷載檢測(cè)需求,在對(duì)比現(xiàn)有多種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)路由算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)橋梁這種特殊的測(cè)試對(duì)象,提出了一種面向橋梁荷載檢測(cè)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)路由算法——改進(jìn)的LEACH-C路由算法,并以甘肅周柳涇河特大橋?yàn)槔?在計(jì)算機(jī)上進(jìn)

3、行了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文提出的算法在簇頭的選取上更加合理,可以有效降低網(wǎng)絡(luò)能耗。最后論文開(kāi)發(fā)了橋梁荷載檢測(cè)系統(tǒng)的上位機(jī)管理軟件(包括:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控軟件和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件)。其中,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控軟件實(shí)現(xiàn)了Sink節(jié)點(diǎn)的串口數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點(diǎn)控制等功能,遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)了橋梁的遠(yuǎn)程定位、橋梁的三維顯示、數(shù)據(jù)的多視圖顯示、報(bào)表的生成和打印及節(jié)點(diǎn)的無(wú)線控制等功能。
　　模型和仿真試驗(yàn)表明: