本文關(guān)鍵詞：基于ARM的橋梁健康狀況現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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【摘要】：近年來(lái)由于頻繁發(fā)生橋梁坍塌事故,橋梁安全性、耐久性以及健康程度引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注。橋梁日常運(yùn)營(yíng)迫切需要科學(xué)化手段介入,橋梁健康狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。隨著以智能化為主導(dǎo)的數(shù)字信息技術(shù)與相關(guān)硬件技術(shù)日益成熟,橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化、智能化方向邁進(jìn)成為了可能。本文分析了目前橋梁健康狀況監(jiān)測(cè)中存在問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)并針對(duì)其關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行深入探討。在充分研究了橋梁健康監(jiān)測(cè)相關(guān)理論基礎(chǔ)上,結(jié)合目前監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以及實(shí)際需求,提出了一種基于ARM的橋梁健康狀況現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主控芯片使用ARM9單片機(jī),利用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集橋梁運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)并現(xiàn)場(chǎng)顯示、超標(biāo)報(bào)警。同時(shí)該現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)定時(shí)將數(shù)據(jù)信息上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心,以便分析數(shù)據(jù)、查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)、評(píng)估橋梁健康等級(jí),從而達(dá)到現(xiàn)代化科學(xué)管理的目的。當(dāng)橋梁健康狀況出現(xiàn)異常,遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通知客戶(hù)端應(yīng)用程序,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以藍(lán)牙形式將相關(guān)信息發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)工作人員手機(jī),即可對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)歷史走勢(shì)、健康程度產(chǎn)生直觀的了解,同時(shí)完成故障設(shè)備的快速排查。本文對(duì)橋梁健康現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),部分程序經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試,已經(jīng)成功運(yùn)行,該方案不僅為橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的深入研究與開(kāi)發(fā)提供了一種新思路,而且探索出有推廣價(jià)值、性能穩(wěn)定的橋梁健康狀況遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò) 嵌入式平臺(tái) ARM
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U446
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究目的與意義9
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.4 論文選題意義和主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 橋梁健康監(jiān)測(cè)理論研究13-21
• 2.1 引言13
• 2.2 橋梁監(jiān)測(cè)內(nèi)容13-14
• 2.3 橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)14-16
• 2.3.1 動(dòng)力指紋分析法14-15
• 2.3.2 模型修正法15
• 2.3.3 遺傳算法15
• 2.3.4 小波分析法15-16
• 2.3.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)16
• 2.4 橋梁監(jiān)測(cè)評(píng)估16-20
• 2.4.1 基于設(shè)計(jì)規(guī)范法17
• 2.4.2 荷載試驗(yàn)法17
• 2.4.3 專(zhuān)家系統(tǒng)評(píng)估法17-18
• 2.4.4 層析分析法18
• 2.4.5 模糊綜合評(píng)判法18-19
• 2.4.6 基于結(jié)構(gòu)可靠度理論法19
• 2.4.7 變權(quán)綜合評(píng)估方法19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 橋梁健康狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總設(shè)計(jì)21-29
• 3.1 引言21
• 3.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)21-23
• 3.3 系統(tǒng)方案的提出23
• 3.4 系統(tǒng)方案特色23-24
• 3.5 方案的關(guān)鍵24-25
• 3.6 方案所需技術(shù)介紹25-28
• 3.6.1 無(wú)線通信技術(shù)25-26
• 3.6.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)26-28
• 3.6.3 嵌入式ARM技術(shù)28
• 3.6.4 Android技術(shù)28
• 3.7 本章小結(jié)28-29
• 第4章 橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)29-47
• 4.1 引言29
• 4.2 數(shù)據(jù)采集模塊29-37
• 4.2.1 數(shù)據(jù)采集模塊硬件結(jié)構(gòu)29-30
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊軟件結(jié)構(gòu)30
• 4.2.3 傳感器模塊設(shè)計(jì)30-31
• 4.2.4 數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)31-34
• 4.2.5 路由器節(jié)點(diǎn)34-35
• 4.2.6 中心節(jié)點(diǎn)35-37
• 4.3 現(xiàn)場(chǎng)處理模塊37-45
• 4.3.1 嵌入式處理器選型37
• 4.3.2 現(xiàn)場(chǎng)處理模塊架構(gòu)37-41
• 4.3.3 藍(lán)牙模塊41-42
• 4.3.4 現(xiàn)場(chǎng)處理模塊工作流程42
• 4.3.5 嵌入式操作系統(tǒng)選型42-43
• 4.3.6 SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)43-45
• 4.4 數(shù)據(jù)采集模塊和現(xiàn)場(chǎng)處理模塊通信45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 客戶(hù)端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-65
• 5.1 引言47
• 5.2 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建47-48
• 5.3 應(yīng)用程序框架設(shè)計(jì)48-49
• 5.3.1 MVC模塊化設(shè)計(jì)48
• 5.3.2 程序項(xiàng)目創(chuàng)建48-49
• 5.4 應(yīng)用程序功能分析49-53
• 5.4.1 藍(lán)牙連接功能50
• 5.4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能50-51
• 5.4.3 數(shù)據(jù)查詢(xún)功能51-52
• 5.4.4 歷史折線圖52-53
• 5.4.5 健康簡(jiǎn)單評(píng)估功能53
• 5.5 應(yīng)用程序界面設(shè)計(jì)53-58
• 5.5.1 程序主界面設(shè)計(jì)53-54
• 5.5.2 查詢(xún)界面設(shè)計(jì)54-56
• 5.5.3 歷史折線圖界面設(shè)計(jì)56-57
• 5.5.4 設(shè)置界面設(shè)計(jì)57-58
• 5.6 應(yīng)用程序控制邏輯的實(shí)現(xiàn)58-64
• 5.6.1 藍(lán)牙通訊模塊設(shè)計(jì)58-60
• 5.6.2 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)據(jù)緩存的實(shí)現(xiàn)60-61
• 5.6.3 數(shù)據(jù)查詢(xún)功能的實(shí)現(xiàn)61-62
• 5.6.4 歷史折線功能的實(shí)現(xiàn)62-63
• 5.6.5 簡(jiǎn)單評(píng)估功能的實(shí)現(xiàn)63-64
• 5.7 本章小結(jié)64-65
• 第6章 系統(tǒng)測(cè)試與分析65-70
• 6.1 引言65
• 6.2 數(shù)據(jù)采集模塊通信測(cè)試65-67
• 6.3 客戶(hù)端通信測(cè)試67
• 6.4 系統(tǒng)總體測(cè)試67-69
• 6.5 本章小結(jié)69-70
• 第7章 總結(jié)與展望70-71
• 7.1 總結(jié)70
• 7.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士期間取得的科研成果75-76
• 致謝76

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