橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實驗研究.pdf

1、在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中，需要對遠程環(huán)境、設(shè)備或設(shè)施的狀況進行實時監(jiān)測。傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)需要將大量傳感器的測量數(shù)據(jù)，通過導(dǎo)線連接至控制中心，這不僅提高了監(jiān)測系統(tǒng)的安裝費用，延長了安裝周期，還會使系統(tǒng)的可靠性降低。本論文提出的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是橋梁健康監(jiān)測領(lǐng)域中一種新興的信息獲取和處理技術(shù)，系統(tǒng)中每個傳感器節(jié)點都具有無線通信功能，各個測點的傳感器節(jié)點對各處的參數(shù)進行測量，并組成一個無線網(wǎng)絡(luò)，將測量數(shù)據(jù)通過該網(wǎng)絡(luò)以無線方式傳送到控制中心。

2、>　　本文針對橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行研究，主要研究內(nèi)容與成果如下：
　　針對橋梁在使用過程中受應(yīng)力耦合作用產(chǎn)生應(yīng)變，對橋梁結(jié)構(gòu)如何高效準(zhǔn)確的進行健康監(jiān)測，采用了應(yīng)用振弦式應(yīng)變傳感器測量應(yīng)變的這一方法。從振弦式傳感器機理開始進行研究，分別從振弦式傳感器的工作原理，以及振弦式傳感器的結(jié)構(gòu)和性能開始出發(fā)進行分析，得到了振弦式傳感器準(zhǔn)確監(jiān)測結(jié)構(gòu)應(yīng)變量的理論依據(jù)。從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特性方面考慮以及低功耗、低成本角度出發(fā)，采用

3、模塊化設(shè)計方法，研制適合橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的無線振弦式傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。系統(tǒng)選用由微控制器直接控制的ATmega128L加PTR8000無線收發(fā)模塊來實現(xiàn)傳感器節(jié)點之間的無線中短距離通信，無線通訊協(xié)議使用RFWaves公司的CSMA協(xié)議。節(jié)點的微處理器采用ATMEL公司的ATmega128L超低功耗單片機，通信傳輸器件采用訊通公司基于nRF905通訊芯片的無線通訊模塊PTR8000，傳感器使用北京基康公司的振弦式應(yīng)變傳感器BGK4000。<