多參量監(jiān)測無線傳感系統(tǒng)的研究和應(yīng)用.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)是維系整個社會正常經(jīng)濟生活的重要基礎(chǔ)設(shè)施，確保土木工程結(jié)構(gòu)如房屋、橋梁、大壩、隧道等的安全(包括施工階段，正常使用階段和老化階段)至關(guān)重要。一直以來，工程師們不斷進(jìn)取，發(fā)展和完善結(jié)構(gòu)設(shè)計理論，同時施工中工程監(jiān)理制度的施行都對工程結(jié)構(gòu)的安全提供了強有力的保障，然而工程事故不斷發(fā)生，造成的嚴(yán)重財產(chǎn)損失和人員傷亡，使工程師在工程實踐中不斷尋找更加合理經(jīng)濟有效的方式保證結(jié)構(gòu)的安全，最近幾年，結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)由于其在監(jiān)測和維護結(jié)構(gòu)安全方面

2、能發(fā)揮重要作用而越來越受到人們的關(guān)注。 傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)由于在系統(tǒng)的安裝，特別是連接導(dǎo)線的布設(shè)上非常費時，而且系統(tǒng)成本很高。現(xiàn)代傳感器技術(shù)、微機電系統(tǒng)技術(shù)、計算機科學(xué)、材料科學(xué)、無線通信技術(shù)等的發(fā)展，促生了無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這為能夠找到一種低廉高效的監(jiān)測系統(tǒng)替代傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)提供了強大技術(shù)支持。自1996年斯坦福大學(xué)的Straser首先提出在監(jiān)測系統(tǒng)中采用無線傳輸?shù)姆绞剑?998年馬里蘭大學(xué)的Darryll.J.Pines和Phil

3、ip.A.Lovell提出了廣泛應(yīng)用于土木工程監(jiān)測中的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測的構(gòu)想和理論框架始，實際研究應(yīng)用中無線監(jiān)測系統(tǒng)也顯示出了獨特的優(yōu)勢，無線傳感監(jiān)測系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)監(jiān)測中的研究應(yīng)用方興未艾。 本論文正是在這樣大的研究背景下并結(jié)合實際工程的需要，研究開發(fā)了實現(xiàn)多種參數(shù)，如應(yīng)變，應(yīng)力，位移，加速度，溫度等結(jié)構(gòu)反應(yīng)和環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的“電阻式”“振弦式”和“振動信號”無線傳感系統(tǒng)，“電阻式”無線傳感單元基于傳感器相同的工作原理，即電阻的“應(yīng)變效應(yīng)