在城市化建設(shè)中,建筑物在施工及建成使用中,一旦發(fā)生建筑事故,不但會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還會嚴(yán)重威脅人們的生命安全。隨著物聯(lián)網(wǎng)日益廣泛的應(yīng)用,可以通過對建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,來保證建筑物的建設(shè)和使用安全。本文設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)力應(yīng)變采集系統(tǒng),支持對傳感器的自動化采集,并支持系統(tǒng)的自由擴(kuò)展,同時解決了監(jiān)測系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控的問題。本文的主要研究內(nèi)容包括:第一,針對建筑物監(jiān)測的需要,選擇三種不同類型的傳感器設(shè)計了采集模塊,改進(jìn)了振弦傳感器的低壓掃頻激振方法,優(yōu)化了掃頻時間;第二,改進(jìn)了采集系統(tǒng)的內(nèi)部通信,通過SPI總線將附近的傳感器采集模塊與匯集模塊相連,再通過433MHz無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)匯集模塊與中心模塊的通信,保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性;第三,將NB-IoT技術(shù)應(yīng)用到中心模塊中,完善了傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)通信方式,進(jìn)一步提升了采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性;第四,設(shè)計并開發(fā)了基于瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)的應(yīng)用服務(wù)器程序,實(shí)現(xiàn)了通過瀏覽器便可以查看建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變相應(yīng)的數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。通過對所設(shè)計的應(yīng)力應(yīng)變采集系統(tǒng)的功能進(jìn)行的驗(yàn)證與測試,測試結(jié)果表明,振弦傳感器采集延時低于4s,中心模塊...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與設(shè)計指標(biāo)
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 設(shè)計指標(biāo)
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 采集系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和理論分析
    2.1 應(yīng)力應(yīng)變采集方式
        2.1.1 人工現(xiàn)場采集
        2.1.2 自動化采集
    2.2 傳感器理論基礎(chǔ)
        2.2.1 振弦式傳感器
        2.2.2 容柵式傳感器
        2.2.3 電阻式傳感器
    2.3 內(nèi)部通信技術(shù)
        2.3.1 有線通信技術(shù)
        2.3.2 無線通信技術(shù)
    2.4 窄帶物聯(lián)網(wǎng)
        2.4.1 窄帶物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢
        2.4.2 窄帶物聯(lián)網(wǎng)對接
    2.5 本章小結(jié)
第三章 采集系統(tǒng)方案設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計
    3.2 傳感器采集模塊方案設(shè)計
        3.2.1 振弦式傳感器采集模塊
        3.2.2 位移傳感器采集模塊
        3.2.3 百分表采集模塊
    3.3 傳感器信息匯集模塊方案設(shè)計
    3.4 中心數(shù)據(jù)上傳模塊方案設(shè)計
    3.5 數(shù)據(jù)解析模塊方案設(shè)計
    3.6 應(yīng)用服務(wù)器程序方案設(shè)計
        3.6.1 數(shù)據(jù)存儲方案設(shè)計
        3.6.2 程序功能方案設(shè)計
    3.7 本章小結(jié)
第四章 采集系統(tǒng)硬件設(shè)計
    4.1 數(shù)據(jù)采集模塊
        4.1.1 振弦式傳感器采集模塊
        4.1.2 位移傳感器采集模塊
        4.1.3 百分表采集模塊
    4.2 傳感器信息匯集模塊
    4.3 中心數(shù)據(jù)上傳模塊
    4.4 PCB圖
    4.5 本章小結(jié)
第五章 采集系統(tǒng)軟件設(shè)計
    5.1 電信平臺PROFILE與解碼插件設(shè)計
    5.2 應(yīng)用服務(wù)器軟件設(shè)計
        5.2.1 軟件框架設(shè)計
        5.2.2 權(quán)限相關(guān)功能設(shè)計
        5.2.3 傳感器相關(guān)功能設(shè)計
    5.3 本章小結(jié)
第六章 采集系統(tǒng)測試與結(jié)果分析
    6.1 振弦傳感器采集模塊測試
        6.1.1 激振電路測試
        6.1.2 拾振電路測試
        6.1.3 頻率計算程序測試
    6.2 位移傳感器采集模塊測試
    6.3 百分表采集模塊測試
    6.4 傳感器信息匯集模塊無線通信測試
    6.5 NB-IOT通信模塊測試
    6.6 采集系統(tǒng)整體測試
    6.7 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的成果



本文編號：3891395