本文關(guān)鍵詞：基于振弦傳感器的橋梁應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《武漢理工大學(xué)》 2012年

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

陳俊松  

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,在橋梁、水庫、鐵路等領(lǐng)域?qū)ζ滟|(zhì)量和安全的監(jiān)測提出了更高的要求,傳統(tǒng)的有線傳感方式由于線路長,功耗大,數(shù)據(jù)采集傳輸成本高,靈活性不足、施工難度大、維護(hù)不便,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因其低成本、低功耗、網(wǎng)絡(luò)靈活性、高健壯性及其可擴(kuò)展性,在監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本文在研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上,將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集傳輸中,可以很好地解決目前有線監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題,提高系統(tǒng)的監(jiān)測水平。監(jiān)測系統(tǒng)通過在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)布置無線傳感器節(jié)點(diǎn),將采集的數(shù)據(jù)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心主節(jié)點(diǎn),主節(jié)點(diǎn)接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),通過串口將數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心的PC機(jī),對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析,并作出相應(yīng)的指令。 本文首先分析傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成及不足之處,設(shè)計(jì)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的整體架構(gòu),闡述了系統(tǒng)工作原理及節(jié)點(diǎn)模塊功能；接下來對監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了硬件和軟件的設(shè)計(jì)。本文從節(jié)點(diǎn)功率控制的方向,對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴ㄟM(jìn)行研究與改進(jìn)。在分析LMA算法的基礎(chǔ)上,通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)來調(diào)整節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率,優(yōu)化鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目,提出改進(jìn)算法OPP-LMA,保證網(wǎng)絡(luò)連通的同時(shí),降低節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的功耗。 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì),主要包含微處理器模塊、無線通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和電源模塊。處理器選擇增強(qiáng)型單片機(jī)STC12LE5404,無線收發(fā)芯片采用低功耗、低成本的CC1101射頻芯片,傳感器選擇結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾性強(qiáng)的振弦傳感器。。仃點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)采用C語言編程,選擇IAR編程環(huán)境和ZigBee協(xié)議棧,軟件結(jié)構(gòu)層次簡明。根據(jù)應(yīng)用功能調(diào)用相關(guān)函數(shù),簡化設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂啤?shù)據(jù)采集、無線收發(fā)等功能。本文通過matlab軟件對OPP-LMA算法的連通性和功耗性進(jìn)行了仿真與分析,結(jié)果表明算法在保持網(wǎng)絡(luò)連通的同時(shí),降低了節(jié)點(diǎn)功耗。最后通過實(shí)際節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了算法的可行性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP274
【目錄】：

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10 孫丹寧;;影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素分析[A];2006全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅清岳;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

2 ;[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2006年

3 美國專利律師 譚文曄　薛之揚(yáng);[N];科技日報(bào);2010年

4 本報(bào)記者 趙建國;[N];中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2011年

5 樊哲高;[N];中國電子報(bào);2012年

6 本報(bào)記者 王博;[N];計(jì)算機(jī)世界;2012年

7 溫雅路;[N];人民郵電;2008年

8 林宗輝;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

9 賽迪顧問信息產(chǎn)業(yè)研究中心高級咨詢師 王坤;[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 張彤;[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉華峰;傳感器網(wǎng)絡(luò)三維拓?fù)浣M織及分簇算法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

2 高英明;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量管理技術(shù)與理論研究[D];大連理工大學(xué);2009年

3 劉明;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源異構(gòu)及能效管理研究[D];華中科技大學(xué);2009年

4 唐林俊;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)若干基礎(chǔ)問題的建模與分析[D];上海大學(xué);2009年

5 崔筱寧;基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)散型事件監(jiān)測技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 陸星家;面向普適醫(yī)療的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究[D];東華大學(xué);2009年

7 霍宏偉;醫(yī)療護(hù)理無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

8 姜楠;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織演化模型及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

9 高藝;能源自給低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南開大學(xué);2010年

10 袁久銀;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量均衡策略及控制算法研究[D];重慶大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭霽;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能與可靠性研究[D];電子科技大學(xué);2008年

2 陸瑩;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)可靠性研究[D];天津大學(xué);2007年

3 潘虎;煤礦安全監(jiān)控?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

4 張杉;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制的研究[D];電子科技大學(xué);2008年

5 宋保業(yè);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];青島科技大學(xué);2008年

6 米琦;基于多維變換的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[D];上海交通大學(xué);2007年

7 魏寶玲;利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)施道路維護(hù)與監(jiān)控[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

8 蔡新文;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

9 陳喆;傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的反監(jiān)控算法研究[D];湖南大學(xué);2008年

10 張衛(wèi)華;溫室低時(shí)延高效無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究[D];江蘇大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于振弦傳感器的橋梁應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：89692