基于嵌入式以太網(wǎng)的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、目前，橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界、工程界研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外的許多橋梁都建立了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng).實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)信息的現(xiàn)場(chǎng)采集與遠(yuǎn)程傳輸是橋梁遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)所要解決的核心問(wèn)題之一.本論文根據(jù)大型橋梁的特點(diǎn)與長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求，提出了一種適用于大型橋梁的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方案，并進(jìn)行了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟硬件設(shè)計(jì)，以期為該系統(tǒng)在橋梁健康監(jiān)測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ).本文的主要研究工作如下： 在詳盡分析國(guó)內(nèi)外遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用嵌入式

2、技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合，提出了一種適用于大型橋梁的、分布式的、基于嵌入式以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方案，并對(duì)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸單元的軟硬件以及進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).其中包括：設(shè)計(jì)了ARM處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8321的硬件接口電路和ARM處理器與以太網(wǎng)控制器RTL8019AS的硬件接口電路;在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μtC/OS-Ⅱ上編寫了ADS8321與RTL8019AS的驅(qū)動(dòng)程序以及基于SOCKET接口的以太網(wǎng)通訊程序;在LabVIEW平臺(tái)上給出了

3、以太網(wǎng)通訊、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示以及報(bào)警等模塊的實(shí)現(xiàn)方法. 本系統(tǒng)在底層數(shù)據(jù)傳輸上采用了嵌入式的以太網(wǎng)技術(shù)，它具有速度快，開放性好，通用性強(qiáng)，價(jià)格廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)橋梁監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)與辦公管理網(wǎng)絡(luò)及Internet的無(wú)縫結(jié)合.在數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸單元的硬件上，選用了接口豐富、處理能力極強(qiáng)的嵌入式ARM微處理器，與普通8位處理器上構(gòu)建的同類的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比，它具有更快的處理速度;在軟件上，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ作為應(yīng)用程序開發(fā)