基于WSN混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕度的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.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，因此對鋼筋腐蝕的監(jiān)測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)測大多采用電化學(xué)監(jiān)測技術(shù)，不僅無法實現(xiàn)實時動態(tài)連續(xù)監(jiān)測，而且還可能需要破壞混凝土結(jié)構(gòu)、污染待測體系。
　　本文針對傳統(tǒng)的鋼筋腐蝕監(jiān)測技術(shù)的不足，提出了一種基于WSN混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕度遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案

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

3、
　　(3)設(shè)計了混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的硬件部分。通過對參比電極電化學(xué)性能的測試分析，完成了傳感器及其調(diào)理電路的設(shè)計。選用了TI公司CC2530芯片作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和無線通信模塊的核心，并設(shè)計了外圍電路。
　　(4)在IAR開發(fā)平臺下，設(shè)計了鋼筋腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的軟件部分。為了提高開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，采用C語言完成了ZigBee節(jié)點的程序設(shè)計，包括外部電路各個功能模塊以及無線通信模塊軟件的實現(xiàn)。上位機利用虛擬儀器LabV