基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)采用無(wú)線自組織方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),其應(yīng)用前景十分廣闊。ZigBee技術(shù)則是一種具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的短距離無(wú)線通信技術(shù),其PHY和MAC層協(xié)議基于IEEE802.15.4低速率無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),它具有成本低、功耗小、應(yīng)用領(lǐng)域廣等優(yōu)點(diǎn),可以作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議。 大橋橋梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)、溫度、洪水、地震等自然環(huán)境的影響和自然腐蝕的作用下,不可避免地產(chǎn)生材料的老化、強(qiáng)度降低,甚至導(dǎo)致嚴(yán)重突發(fā)事故。因

2、此在交通日益發(fā)達(dá)的今天,橋梁的健康監(jiān)測(cè)越來(lái)越受到人們的重視。 本課題通過(guò)對(duì)橋梁無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析,在研究Zigbee的IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出了基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu),設(shè)計(jì)了橋梁無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)能浻布?實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)信號(hào)的獲取與無(wú)線傳輸。 本課題主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： 1、全面研究和分析了Zigbee的IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議；

3、 2、結(jié)合橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)了基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)； 3、研究了振弦傳感器的激振方法和微弱電信號(hào)的拾取方法,設(shè)計(jì)開發(fā)了梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中基于振弦傳感器測(cè)頻模塊； 4、根據(jù)微波電路的設(shè)計(jì)方法,自主設(shè)計(jì)開發(fā)了ZigBee無(wú)線通信模塊： 5、設(shè)計(jì)開發(fā)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)； 6、實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試,最后整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試,進(jìn)一步改進(jìn)和