【摘要】：隨著社會的發(fā)展,城市土地資源變得越來越緊張,城市中的高層建筑物拔地而起,高層建筑物的安全問題被更多的人關(guān)注。近年來,高層建筑物在施工過程及運營階段出現(xiàn)不同程度的傾斜或垮塌現(xiàn)象,給個人和國家?guī)砭薮蟮膿p失。為了減少這些的損失,對高層建筑物的變形監(jiān)測是必須的。其中地基沉降是建筑物變形的最重要因素之一,設(shè)計一種能夠動態(tài)監(jiān)測高層建筑物地基沉降數(shù)據(jù)、判斷高層建筑物地基沉降趨勢與變化規(guī)律、有動態(tài)預(yù)警功能的系統(tǒng),對高層建筑物的施工階段和運營階段顯得非常重要。本課題,針對上述問題設(shè)計實現(xiàn)了基于WSN的高層建筑物地基沉降動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)考慮到高層建筑物在施工過程中環(huán)境復(fù)雜,不易布線、各個沉降監(jiān)測點之間數(shù)據(jù)傳輸距離在幾十米左右、數(shù)據(jù)量較大,故采用了ZigBee無線傳輸方式。在地基沉降監(jiān)測狀態(tài)下,如果位移傳感器節(jié)點的直線微位移傳感器檢測到位移超限,位移傳感器節(jié)點中的液晶顯示屏上顯示報警信息,同時將位移超限信息發(fā)送到路由器中轉(zhuǎn)到協(xié)調(diào)器或者直接發(fā)送至協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器再將接收到的報警信息通過串口發(fā)送至上位機,上位機將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫表中。管理員可以通過上位機訪問地基沉降的實測值和預(yù)測值,并可生成數(shù)據(jù)曲線圖,查看動態(tài)預(yù)警中心等。本課題設(shè)計了高層建筑物地基沉降監(jiān)測點的布局及地基沉降的監(jiān)測方式,設(shè)計并實現(xiàn)了上述基于WSN的高層建筑物地基沉降動態(tài)預(yù)警系統(tǒng)的下位機軟硬件和上位機系統(tǒng)部分。對系統(tǒng)作了需求分析,設(shè)計了系統(tǒng)的總體架構(gòu)。對ZigBee網(wǎng)路設(shè)備、串口通訊工具、上位機系統(tǒng)做了功能性分析,詳細介紹了高層建筑物地基沉降動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的整個工作流程。系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計思想,設(shè)計實現(xiàn)了高層建筑物地基沉降動態(tài)預(yù)警系統(tǒng)的硬件設(shè)備,如位移傳感器節(jié)點、路由節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點等ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,接著介紹了位移傳感器節(jié)點、路由節(jié)點協(xié)調(diào)器節(jié)點的軟件設(shè)計與現(xiàn)實,同時對ZigBee傳輸數(shù)據(jù)格式進行了設(shè)計。最后,設(shè)計了基于B/S架構(gòu)的Java Web預(yù)警系統(tǒng),使用了開源框Hibernate、Struts,和數(shù)據(jù)庫MySQL。在數(shù)據(jù)處理方面,使用灰色模型來預(yù)測地基沉降變化趨勢。設(shè)計了Java Web遠程預(yù)警界面。實現(xiàn)了對地基的多個沉降監(jiān)測點的實時監(jiān)測和預(yù)警可視化界面。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU433

【參考文獻】

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本文編號：2718555