基于zigbee的无线传感器网络在工业监测中的应用.pdf

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1、摘要ZigBee技术是最近几年发展起来的低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、易应用的近距离双向无线通信技术，可应用于工业控制、医疗监护、交通监管、智能家居等场合。无线传感器网络就是由部署在监测区内的大量微型传感器节点通过无线电通信形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域里被监测对象的信息，并发送给观察者。本文主要介绍基于ZigBee技术的无线传感器网络技术应用于桥梁检测系统。该系统是在列车按正常速度通过桥梁时，在不会使行车和设备增加任何限制条件的情况下，对桥梁的动载性能进行监测的便携式仪器

2、。设计内容包括三个数据采集站——速度测量装置、竖向挠度测量装置和横向位移、横向位移加速度采集装置的硬件设计、软件设计以及ZigBee无线传输方案设计。通过对几种无线传输技术的比较，得出利用ZigBee技术实现无线传输是最合理、经济的通信方案，最终采用ZigBee技术实现低成本、低功耗的无线数据通信。通过进行ZigBee无线组网的测试以及检测系统的现场试验，并对试验数据进行分析，结果表明：该系统完全满足设计要求，可以准确地对列车运行速度、跨中竖向挠度、横向振动加速度进行测量，测量所得数据通过ZigBee无线通讯技术传输到中心

3、采集站或笔记本电脑，进行时域分析和频域分析，最终给出桥梁结构变化的判定和横向刚度指标的判定，从而有效地保证了桥梁监测的实时性和准确性。关键词：ZigBee；无线传感器网络技术；检测系统AbstractZigBeeisakindoflow—complexity,lowpowerconsumption，low-data-rate，low-cost，easilyappliedshort-rangewirelesscommunicationtechnology．ItcanbeusedinIndustrialControl，Medi

4、calWardship，TrafficControl，IntelligentHomeandSOon．WirelessseIlsornetwork，whichmadeupoflotsmicrosensornodesdeployedinthemonitoringarea,isconstitutedamultihoppath，self-organizingnetworksystembyradio—communication．Itisusedtocooperatewithaperceiving，gatheringanddealin

5、gwithdataofthedetectedobjectinnetworkarea,andthensendtheinformationtotheobserver．Thisthesismainlydiscussestheapplicationofwirelesss肌sornetworkbasedonZig,Beeinthedetectingsystemofbridges．Thesystemisaportabletypeinstrumenttomonitortheperformanceofbridges’dynamicload

6、withomincreasinganylimitingconditiontothetravelingcranesorequipmentswhentlleyarenmningthroughthebridges．Thedetaileddesignofthedetectingsystemcontainsthehardwareandsoftwaredesignofthreedatacollectionstations----measuringinstallationofspeed，measuringinstallationofve

7、rticaldeflectionandmeasuringinstallationoflateraldisplacementandacceleration，realizationofwirelesstransmissionbasedonZigBee．ThroughcomparingZigBeewitllotherwirelesstechnologiesinthisdesignproposal，itisconfirmedthatZigBeewillbethemostreasonableandeconomicalcommunic

8、ations，torealizewirelessdatacommunicationwithlowcost，lowpowerconsumption．ItCanbeconcludedfromtheanalyzingdataofthetestforthewirelessnetworkdeploymentbas