隧道信息自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).pdf

1、隨著21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和科學(xué)的發(fā)展，工程建設(shè)和交通事業(yè)也在不斷的發(fā)展。尤其是在現(xiàn)代隧道施工新技術(shù)上提出了隧道施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)，對(duì)如何處理、分析監(jiān)測(cè)信息并判斷圍巖和隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)提出了更高的技術(shù)要求。
　　 本文依據(jù)隧道施工技術(shù)規(guī)范，并結(jié)合實(shí)際的隧道項(xiàng)目工程建設(shè)的各種性能指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了基于MSP430F2122低功耗單片機(jī)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)多路振弦土壓力盒傳感器，完成對(duì)隧道應(yīng)力的數(shù)據(jù)采集，采用紅外攝像機(jī)對(duì)隧道各

2、掌子面施工情況進(jìn)行視頻監(jiān)控。運(yùn)用UDP傳輸協(xié)議組成無(wú)線樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)，完成與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊。上位機(jī)采用C++Builder開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，結(jié)合SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，完成隧道應(yīng)力數(shù)據(jù)的采集和歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)、管理等操作。
　　 本文的工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)設(shè)計(jì)了基于MSP430F2122低功耗單片機(jī)的隧道應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用16路振弦土壓力盒傳感器采集隧道應(yīng)力數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)激勵(lì)電路

3、激勵(lì)振弦傳感器產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)，然后利用多通道模擬開(kāi)關(guān)切換選通信號(hào)輸入，通過(guò)程控放大進(jìn)行信號(hào)的前端放大，通過(guò)濾波、整形得到標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)置了模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、USART通信接口等，實(shí)現(xiàn)了智能采集設(shè)計(jì)。系統(tǒng)通過(guò)UDP傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)采集板與上位機(jī)之間的通訊，為了防止傳輸錯(cuò)誤，系統(tǒng)進(jìn)行了BCC校驗(yàn)。
　　 (2)完成了隧道信息自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)固件程序開(kāi)發(fā)，采用IAR開(kāi)發(fā)環(huán)境，功能模塊劃分明確，程序結(jié)構(gòu)層次化。在設(shè)計(jì)時(shí)利用中

4、斷服務(wù)來(lái)得到采集的數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量的時(shí)間。
　　 (3)采用可視化開(kāi)發(fā)工具C++Builder設(shè)計(jì)隧道信息自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)界面。配置通道參數(shù)，采集選擇通道的振弦頻率數(shù)據(jù)；設(shè)定預(yù)警值，進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警；調(diào)用SQLServer2005數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理：選擇模塊號(hào)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控；設(shè)計(jì)多重權(quán)限的用戶(hù)管理，保證了用戶(hù)信息的安全性。
　　 (4)根據(jù)隧道信息自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行功能測(cè)試。使用信號(hào)發(fā)生器模擬振弦