翻译Design and Implementation of Bridge Remote Data Acquisition and Monitoring System…

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1、重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件C：译文指导教师评定成绩(五级制)：指导教师签字：附件C：译文基于GPRS桥梁远程数据采集和监控系统的设计和实现摘要桥梁结构健康监测正在逐渐成为一个被人们广泛接受的，用以改善桥梁管理的有效手段。为了实现上述目标，本文提出了基于GPRS的桥梁远程数据采集和监控系统。它是一种无人操作的自动化、智能化数据采集系统。该系统的网络结构、数据传输、信息采集和数据处理模型提供了其他监控和数据采集系统共有的、先进的、有效的信息采集模式。该系统具有高度可移植性，只需进行微小变动即可应用于其他系统。这将不仅提高监测的自动化程度，还具有很高的实用

2、价值和经济价值，节省了大量的人力和财力资源。关键词：GPRS，远程数据采集，监控系统1、引言桥梁是一种大规模、多限制、单位复杂的大跨度空间结构，是超静定框架，因此它的状态不能因某些参数的分值反映出来，而是由桥梁各个重要部分综合不同参数的反映来决定。桥梁监测，是将整个桥梁的健康状态参数反映出来[1,2]。在桥梁的关键地方应该安装大量不同类型的传感器，以便多点式的获取桥梁的参数信息，以此从不同的角度综合反映桥梁的状态。这就需要将大量不同类型的传感器和桥梁远程自动监控系统相连接，从而对桥梁进行全面检查、处理。大跨度桥梁通过安装大量传感器来反映各种参数状态，并且组成一个传

3、感器网络，因此，自动监控系统必须具备一定距离的信号接收能力，以便随时访问这些远距离传感器的测量结果[3,4]。为了实现远距离的实时在线监测，自动监测系统应该具有某种情报收集的能力，因此，可以通过默认循环进行的传感器自动收集的状态数据，进行一定的预处理、存储和初步判断来控制系统[5]。为了延长传感器和系统的寿命，应在抽样测量完成后关掉电源，系统可以在待机状态下休眠，直到下一次定期测量的到来。然后新一轮的测量将在重新启动电源后开始[7,8]。为了满足系统在桥梁方面的实际应用环境，它应该具备在野外环境中长期工作的能力，并且不需要人工的干预。如果桥梁有关数据处于定义状态的

4、上限阈值时，系统将及时通知警方以便为桥梁的抢修获得宝贵的时间。管理人员通过及时获得桥梁的状态参数可以C6重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件C：译文减轻维修劳动强度和工作量，桥梁自动监测系统应该能够通过某种传输，将各个定义状态发送到指定距离的中央控制室或实验室分析，完成桥梁的健康诊断，为今后的集中监测和管理创造条件。远程数据采集系统和监控系统是基于通信网络完成对现场设备的数据采集、传输以及远程监控[9]。因此，通信技术是确定性能和应用的最关键因素。该系统是基于GPRS移动通信网路对远程采集的状态数据进行检测和对桥梁进行控制。无线传输具有直接传输、实时、可靠的一

5、些特性；相对于现有数据传输GPRS还有成本相对较低这一大优势。数据采集及控制系统的控制实现是因为自动化控制的出现，并且与通信技术、网络技术、计算机软件及其它科学的发展密切相关。因此，系统的设计和实施，需要在控制、电力电子、计算机方面认真的分析和研究[10,11]。近年来，通信技术、网络技术和计算机技术飞速发展，大规模集成电路、半导体技术也得到迅猛发展。因此，系统的开发设计，考虑的不仅是系统功能的实现，而且是新技术、新产品的应用。这不仅可以提高系统性能和功能，而且还可以为设计和实施带来极大的方便。2、系统的整体设计系统的开发理念是基于GPRS技术，网络，各种特点服务

6、以及数据监控采集系统的功能，应用领域的开展性建设，比如基于详细分析的建议性应用软件。该系统不仅符合桥梁的远程数据采集和监控的目的，而且也符合桥梁自身的要求。桥梁设计必须在同一时间考虑监测系统数据传输的实时性、可靠性和安全性[12]。通信技术、数据采集和处理技术的快速发展与系统密切相关。因此系统设计必要满足现有的需求，也要符合未来发展的需求，不仅要为用户提供硬件，软件的应用平台，同时也要为将来扩大生产和发展进行预见性分析。系统架构是采用模块化设计，系统的数据采集和远程监控部分是在C6重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件C：译文监测通信网络和信息管理中心的中间，并

7、保持各个模块的相对独立性，方便系统的升级、扩展和调试。 一个完整的远程监控系统应包括以下几部分组成：长距离数据传输的数据采集部分和数据处理部分。采用单片机进行数据采集通常是分布式数据采集系统的一部分，负责管理各种传感器收集的状态信息，并按照一定的格式传输到PC机；通过GPRS网络进行的远程数据传输会变成规定的信息，根据Internet网络协议要求，通过网络传输到远程控制中心，通过相应的数据处理软件和系统数据库对数据进行分析和处理来完成最终状态数据的总结、分析和决策。获得状态参数的数据采集系统和监控设备通信网络控制中心和第三部分的一系列设备，如图1和图2。3、系统组

8、成3.1分