基于PQCr-PSI傳感器的橋梁振動(dòng)無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、橋梁作為一種耗資巨大、設(shè)計(jì)建造周期和使用年限都很長(zhǎng)的大型基礎(chǔ)交通設(shè)施，在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、地域文化交流和推動(dòng)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著極為重要的作用。橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)是影響橋梁的使用和安全的重要因素之一，對(duì)橋梁振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)于避免橋梁事故的發(fā)生和延長(zhǎng)其使用壽命有著極其重要的意義。
　　PQCR-PSI傳感器是實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有大感頻牽引率的電感式傳感器，它實(shí)現(xiàn)了電感式傳感器的數(shù)字化頻率輸出，克服了以交流電橋和LC諧振為振蕩電路的

2、電感傳感器的一些缺陷，系統(tǒng)將其作為傳感器探頭應(yīng)用到了橋梁振動(dòng)等低頻振動(dòng)測(cè)量中。通過(guò)對(duì)橋梁振動(dòng)特性與現(xiàn)有振動(dòng)傳感器優(yōu)缺點(diǎn)的分析，針對(duì)大跨度橋梁振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)的需求，提出并設(shè)計(jì)了一套基于PQCR-PSI傳感器的橋梁振動(dòng)無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　根據(jù)橋梁振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求與ZigBee技術(shù)的原理，系統(tǒng)硬件由振動(dòng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)三個(gè)部分組成。振動(dòng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)使用FPGA對(duì)PQCR-PSI結(jié)構(gòu)所在Pierce振蕩電路進(jìn)行頻率采集，

3、同時(shí)實(shí)現(xiàn)了溫度數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、USB存儲(chǔ)和串口數(shù)據(jù)發(fā)送等功能。應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)主要由全臂電橋電路、電壓放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成。振動(dòng)數(shù)據(jù)與應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee無(wú)線通信的方式發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器接收后通過(guò)串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)。通過(guò)C＃上位機(jī)與MATLAB的混合編程，將模糊推理融合理論應(yīng)用于模擬橋梁狀態(tài)評(píng)估與預(yù)警，同時(shí)，上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了各數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)曲線繪制和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)等功能。
　　通過(guò)搭建模擬平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)試，驗(yàn)