基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)凍融循環(huán)下路基環(huán)境安全檢測裝置設(shè)計
發(fā)布時間:2022-09-21 16:28
凍融循環(huán)就是凍結(jié)作用和融化作用交替、重復(fù)發(fā)生的過程。這種過程發(fā)生在冷熱交替的時候,當(dāng)溫度在0℃以上的時候,由于覆蓋在凍土表面的冰晶霜雪的融化,會產(chǎn)生液態(tài)的水,這些液態(tài)水會沿著結(jié)構(gòu)體表面存在的孔隙或裂縫向其內(nèi)部滲透;當(dāng)溫度在0℃以下時,其中的含液態(tài)水的凍土凝結(jié)成冰狀,產(chǎn)生膨脹,當(dāng)膨脹應(yīng)力較大時,就會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫。它的反復(fù)出現(xiàn),造成建筑構(gòu)造的嚴重破壞。在凍土區(qū),特別是季節(jié)性凍土地帶,由于自然天氣作用下的溫度變化,路基土在凍融循環(huán)的作用會發(fā)生崩裂、翻漿,對道路結(jié)構(gòu)造成嚴重破壞。為了應(yīng)對這一問題,就需要對凍融循環(huán)下的路基變形加以研究,而為了研究其變形機理,對于凍融循環(huán)下的溫度變化測量又顯得必不可少。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日趨成熟,傳感器也向數(shù)字化、小型化方面發(fā)展,為路基環(huán)境參數(shù)測量提供了新的手段。其中,基于藍牙4.0標(biāo)準(zhǔn)的低功耗藍牙由于可以完成許多環(huán)境惡劣等非接觸式測量的檢測任務(wù),逐步受到重視。低功耗藍牙將高度集成的微型控制器與無線設(shè)備結(jié)合在一起,在單顆紐扣電池的供電下其運行時間可達數(shù)月甚至幾年,這就使得利用低功耗藍牙技術(shù)實現(xiàn)實時、連續(xù)的測量成為了可能。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金(51378164...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 安全檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究的主要內(nèi)容和技術(shù)方案
1.4.1 課題研究的主要內(nèi)容
1.4.2 課題研究的技術(shù)路線方案
第2章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.1.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展
2.1.2 當(dāng)前幾種主流的無線通信技術(shù)
2.2 傳感器技術(shù)
2.2.1 溫度檢測技術(shù)
2.2.2 濕度檢測技術(shù)
2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
2.4 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
2.4.1 無線傳感節(jié)點結(jié)構(gòu)
2.4.2 無線通信結(jié)構(gòu)
2.4.3 無線節(jié)點拓撲結(jié)構(gòu)
2.5 低功耗的無線傳感網(wǎng)絡(luò)
2.6 本章小結(jié)
第3章 低功耗藍牙傳感器的設(shè)計
3.1 低功耗藍牙硬件設(shè)計
3.1.1 BLE最小系統(tǒng)設(shè)計
3.1.2 硬件開發(fā)環(huán)境
3.1.3 BLE底板設(shè)計
3.1.4 SHT20溫濕度傳感器
3.2 低功耗藍牙協(xié)議棧的開發(fā)
3.2.1 藍牙協(xié)議棧簡介
3.2.2 低功耗模式
3.2.3 IIC通信
3.2.4 下位機軟件開發(fā)環(huán)境
3.2.5 藍牙協(xié)議棧中關(guān)于溫度測試的開發(fā)
3.3 手機端Android APP設(shè)計
3.4 封裝與安裝
3.5 本章小結(jié)
第4章 土深對信號強度的影響及抗低溫測試
4.1 不同深度下信號強度的衰減情況分析
4.2 路基下較深土壤的溫度測量
4.2.1 關(guān)于兩級節(jié)點數(shù)據(jù)傳遞的藍牙協(xié)議棧開發(fā)
4.2.2 較深土層兩級節(jié)點的溫度測試
4.3 抗低溫測試
4.4 本章小結(jié)
第5章 低功耗藍牙傳感器在路基地溫測試中的應(yīng)用
5.1 路基下模塊的安裝與調(diào)試
5.2 路基下的溫度數(shù)據(jù)采集
5.3 實際測量結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于BLE與Android的牧場溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 常敏,梅曉敏,崔永進,王業(yè)生. 通信電源技術(shù). 2015(05)
[2]星形拓撲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗技術(shù)研究[J]. 石鑫,曾棗紅,李程遠. 壓電與聲光. 2015(04)
[3]關(guān)于現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢探析[J]. 朱軍. 電子測試. 2015(10)
[4]The influence of freeze-thaw cycles on the granulometric composition of Moscow morainic clay[J]. Ze Zhang,Vadim V.Pendin,WenJie Feng,ZhongQiong Zhang. Sciences in Cold and Arid Regions. 2015(03)
[5]ZigBee與其他短距離無線通信技術(shù)比較及其應(yīng)用[J]. 陳煥,范鎧,汪正祥. 信息技術(shù). 2015(05)
[6]基于IEEE 802.15.4的星形拓撲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能分析[J]. 蔡劼,顧明. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(05)
[7]切削溫度實時測量傳感器及其特性[J]. 于曉洋,王震宇,李廣慧,譚光宇. 電機與控制學(xué)報. 2015(04)
[8]現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢探析[J]. 刁彩萍. 電子制作. 2015(01)
[9]Effect of Freeze-Thaw Cycles on Mechanical Properties and Permeability of Red Sandstone under Triaxial Compression[J]. YU Jin,CHEN Xu,LI Hong,ZHOU Jia-wen,CAI Yan-yan. Journal of Mountain Science. 2015(01)
[10]基于CC2540的超低功耗藍牙模塊的設(shè)計[J]. 金純,賈珍梅,劉魯云,金潔. 電視技術(shù). 2015(01)
博士論文
[1]青藏鐵路多年凍土區(qū)列車行駛路基振動反應(yīng)與累積永久變形[D]. 王立娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]列車荷載和凍融循環(huán)作用下凍土路基穩(wěn)定性研究[D]. 施燁輝.北京交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于Zigbee的野外地溫監(jiān)測節(jié)點的設(shè)計[D]. 劉明.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[2]凍融循環(huán)對路基土物理力學(xué)性質(zhì)影響的研究[D]. 侯恩創(chuàng).東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3680279
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 安全檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究的主要內(nèi)容和技術(shù)方案
1.4.1 課題研究的主要內(nèi)容
1.4.2 課題研究的技術(shù)路線方案
第2章 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.1.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展
2.1.2 當(dāng)前幾種主流的無線通信技術(shù)
2.2 傳感器技術(shù)
2.2.1 溫度檢測技術(shù)
2.2.2 濕度檢測技術(shù)
2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
2.4 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
2.4.1 無線傳感節(jié)點結(jié)構(gòu)
2.4.2 無線通信結(jié)構(gòu)
2.4.3 無線節(jié)點拓撲結(jié)構(gòu)
2.5 低功耗的無線傳感網(wǎng)絡(luò)
2.6 本章小結(jié)
第3章 低功耗藍牙傳感器的設(shè)計
3.1 低功耗藍牙硬件設(shè)計
3.1.1 BLE最小系統(tǒng)設(shè)計
3.1.2 硬件開發(fā)環(huán)境
3.1.3 BLE底板設(shè)計
3.1.4 SHT20溫濕度傳感器
3.2 低功耗藍牙協(xié)議棧的開發(fā)
3.2.1 藍牙協(xié)議棧簡介
3.2.2 低功耗模式
3.2.3 IIC通信
3.2.4 下位機軟件開發(fā)環(huán)境
3.2.5 藍牙協(xié)議棧中關(guān)于溫度測試的開發(fā)
3.3 手機端Android APP設(shè)計
3.4 封裝與安裝
3.5 本章小結(jié)
第4章 土深對信號強度的影響及抗低溫測試
4.1 不同深度下信號強度的衰減情況分析
4.2 路基下較深土壤的溫度測量
4.2.1 關(guān)于兩級節(jié)點數(shù)據(jù)傳遞的藍牙協(xié)議棧開發(fā)
4.2.2 較深土層兩級節(jié)點的溫度測試
4.3 抗低溫測試
4.4 本章小結(jié)
第5章 低功耗藍牙傳感器在路基地溫測試中的應(yīng)用
5.1 路基下模塊的安裝與調(diào)試
5.2 路基下的溫度數(shù)據(jù)采集
5.3 實際測量結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于BLE與Android的牧場溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 常敏,梅曉敏,崔永進,王業(yè)生. 通信電源技術(shù). 2015(05)
[2]星形拓撲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗技術(shù)研究[J]. 石鑫,曾棗紅,李程遠. 壓電與聲光. 2015(04)
[3]關(guān)于現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢探析[J]. 朱軍. 電子測試. 2015(10)
[4]The influence of freeze-thaw cycles on the granulometric composition of Moscow morainic clay[J]. Ze Zhang,Vadim V.Pendin,WenJie Feng,ZhongQiong Zhang. Sciences in Cold and Arid Regions. 2015(03)
[5]ZigBee與其他短距離無線通信技術(shù)比較及其應(yīng)用[J]. 陳煥,范鎧,汪正祥. 信息技術(shù). 2015(05)
[6]基于IEEE 802.15.4的星形拓撲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能分析[J]. 蔡劼,顧明. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(05)
[7]切削溫度實時測量傳感器及其特性[J]. 于曉洋,王震宇,李廣慧,譚光宇. 電機與控制學(xué)報. 2015(04)
[8]現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢探析[J]. 刁彩萍. 電子制作. 2015(01)
[9]Effect of Freeze-Thaw Cycles on Mechanical Properties and Permeability of Red Sandstone under Triaxial Compression[J]. YU Jin,CHEN Xu,LI Hong,ZHOU Jia-wen,CAI Yan-yan. Journal of Mountain Science. 2015(01)
[10]基于CC2540的超低功耗藍牙模塊的設(shè)計[J]. 金純,賈珍梅,劉魯云,金潔. 電視技術(shù). 2015(01)
博士論文
[1]青藏鐵路多年凍土區(qū)列車行駛路基振動反應(yīng)與累積永久變形[D]. 王立娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]列車荷載和凍融循環(huán)作用下凍土路基穩(wěn)定性研究[D]. 施燁輝.北京交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于Zigbee的野外地溫監(jiān)測節(jié)點的設(shè)計[D]. 劉明.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[2]凍融循環(huán)對路基土物理力學(xué)性質(zhì)影響的研究[D]. 侯恩創(chuàng).東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3680279
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