無線傳感結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的改進及低功耗研究.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)在長期使用過程中,由于受到外在環(huán)境以及建筑水平等不利因素的影響,不可避免存在安全隱患,嚴重威脅人們生命財產(chǎn)安全。因此,如何對建筑結(jié)構(gòu)的健康進行實時監(jiān)測并進行反饋成為土木工程的熱門研究方向之一,所以建筑健康監(jiān)測(SHM)在土木工程中顯得意義重大。SHM是指利用現(xiàn)場的無損傳感技術(shù),通過對包括響應(yīng)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性分析,達到檢測結(jié)構(gòu)損傷或退化、制定延長結(jié)構(gòu)壽命策略的目的。
　　 Zigbee技術(shù)是基于IEEE802.15.4標

2、準基礎(chǔ)上建立起來的無線傳感網(wǎng)技術(shù),具有低復(fù)雜度、低功耗、低速率以及低成本等優(yōu)點,在智能家居、醫(yī)療輔助和無線監(jiān)測等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文基于Zigbee技術(shù)基礎(chǔ)上搭建無線傳感網(wǎng)絡(luò),在實驗室搭建了8層2級樹型拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并對該建筑結(jié)構(gòu)進行損傷監(jiān)測實驗,實驗證明了系統(tǒng)的可行性和正確性。本論文主要內(nèi)容如下:
　　 1,硬件改進
　　 對舊版簇首硬件板進行改進:外擴了一塊容量64M的外擴存儲器,并把舊版DSP5509A與CC2

3、430之間的SPI口改為UART口;重新布板,改進了走線不合理和電源發(fā)熱等問題。
　　 2,損傷監(jiān)測系統(tǒng)改進原來系統(tǒng)的整個流程都是由PC端在控制,我們對系統(tǒng)流程做了改進簡化:把系統(tǒng)由PC端控制轉(zhuǎn)移由簇首和節(jié)點完成,使得整個系統(tǒng)具有更高效率。
　　 3,休眠機制
　　 在原來的系統(tǒng)中,由2節(jié)5號電池供電的節(jié)點一般的工作周期只有短短的1星期左右。為了節(jié)省系統(tǒng)的能耗,延長系統(tǒng)的壽命,我們在節(jié)點的空閑狀態(tài)加入了休眠機制,