基于WSN混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為世界上應(yīng)用最為廣泛的土木工程結(jié)構(gòu)形式，而鋼筋腐蝕是影響其結(jié)構(gòu)耐久性和安全性的主導(dǎo)因素之一，因此對(duì)鋼筋腐蝕的監(jiān)測(cè)可以為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剩余使用壽命和結(jié)構(gòu)的耐久性提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕度的監(jiān)測(cè)大多采用電化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)，不僅無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)，而且還可能需要破壞混凝土結(jié)構(gòu)、污染待測(cè)體系。
　　本文針對(duì)傳統(tǒng)的鋼筋腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)的不足，提出了一種基于WSN混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕度遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

2、。主要研究工作如下:
　　(1)對(duì)混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕監(jiān)測(cè)背景及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，介紹了ZigBee無(wú)線通信技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及特點(diǎn)，并將其應(yīng)用于鋼筋腐蝕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。
　　(2)通過(guò)對(duì)鋼筋腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)指標(biāo)以及常用方法的分析，確定了混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕度無(wú)線監(jiān)測(cè)的總體設(shè)計(jì)方案。介紹了鋼筋腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器原理以及參比電極，針對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，將星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為鋼筋腐蝕遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且確定了上位機(jī)監(jiān)測(cè)界面功能。

3、
　　(3)設(shè)計(jì)了混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件部分。通過(guò)對(duì)參比電極電化學(xué)性能的測(cè)試分析，完成了傳感器及其調(diào)理電路的設(shè)計(jì)。選用了TI公司CC2530芯片作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和無(wú)線通信模塊的核心，并設(shè)計(jì)了外圍電路。
　　(4)在IAR開(kāi)發(fā)平臺(tái)下，設(shè)計(jì)了鋼筋腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件部分。為了提高開(kāi)發(fā)效率，縮短開(kāi)發(fā)周期，采用C語(yǔ)言完成了ZigBee節(jié)點(diǎn)的程序設(shè)計(jì)，包括外部電路各個(gè)功能模塊以及無(wú)線通信模塊軟件的實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)利用虛擬儀器LabV