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1、您的论文得到两院院士关注数采与监测文章编号:1008-0570(2010)08-1-0085-02基于无线传感器网络的桥梁监测系统研究ResearchonBridgeDetectionSystemBasedonWirelessSensorNetwork(风神轮胎股份有限公司)宋培芬SONGPei-fen摘要:桥梁的自然老化、劣化将会影响其安全与正常使用,甚至造成重大的人员伤亡和财产损失,已成为交通运输部门关注的严重问题。本文将无线传感器网络技术引入桥梁结构健康监测领域。提出了桥梁钢筋电阻检测方案。对传感器网络操作系统(TinyOS)进行了研究和移植。关键词:无线传感器网络;TinyOS;光纤应
2、变传感器;桥梁钢筋电阻检测方案中图分类号:TP393;U446文献标识码:AAbstract:Naturalweatheringanddeteriorationofbridgeisveryharmfultoitsperformanceandsecurity,andevenmorecauselossoflivesandofproperty.Trafficandtransportationsectorshavepaidgreatattentiontothisproblem.Inthispaper,wirelesssensornet-workisintroducedtotheareaofbridge
3、healthconditiondetectionsystemtomonitorandanalysisthekeystateparameterssuchasstrain,deflection,vibrationofthebridgeandrecordandalarmonnetworkterminationunits.技Keywords:wirelesssensornetwork;bridgeconstruction;opticalfiberstrainsensor;conditionmonitoring术本系统采用同构型体系结构,如图1所示,它包括传感器节1引言点、网关、互联网和监控中心等。传感
4、器节点主要分布在桥体中,创无线传感器网络WSN(WirelessSensolNetwork)是计算机、节点具有信息获取、信号处理、路由计算和信息转发的功能。通通信和传感器三项技术相结合的产物,是目前计算机科学领域过网络自组织和多跳路由,将数据向网关发送。网关可以使用多新一个非常活跃的研究分支。2003年2月美国技术评论杂志种方式与外部网络通信,如Internet、卫星或移动通信网络等。《(TechnologyReview》)评出对人类未来生活产生深远影响的十3网络节点设计大新技术,无线传感器网络被列为第一。通过无线传感器网络,能够实时地监测、感知和采集其节点部署区的观察者感兴趣的在不同应用中,
5、传感器网络节点的组成不尽相同,但一般感知对象的各种信息(如温度、湿度、应变、挠度、振动等物理现都由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块象),并对这些信息进行处理后以无线的方式发送出去,通过无线四部分组成。对于我们研究的桥梁结构健康监测系统,传感器部网络最终发送给观察者。无线传感器网络在军事侦察、医疗护分有内模块和外模块之分,内模块检测温度、湿度等常规状态理、智能家居、工业生产控制、环境监测等领域有着广阔的应参数;外模块一般要在建桥过程中一起规划安装。这里我们提出用前景。桥梁结构健康监测系统是一个特殊的环境监测系统。两种传感器外模块方案:光纤传感器埋入式和桥梁钢筋电阻检桥梁是交通运
6、输网络的重要组成部分,一旦桥梁出现坍塌,测式。光纤传感器埋入式是1989年美国BrownUniversity的造成的经济损失和灾害将十分巨大。如加拿大(魁北克,1907Mendez等人首次提出,随后美国、欧洲、日本等国家的一些学者年)、美国(塔科马海峡,1940年)、韩国(汉江圣水,1994年)、中开始将这一高新技术应用于土木工程的研究,并取得了很好的国的綦江彩虹桥(1999年)、中国的江苏常州运河大桥(2007年)成果。桥梁钢筋电阻检测方案是我们新提出来的,其应用更简单等。因此,及时获取桥梁结构状态参数(应变、挠度、振动等),开有效。光纤传感器埋入式方案的特点是,光纤传感器耐腐蚀性展状态参数
7、监测及安全评估工作,对全面分析和了解桥梁工作强、耐久性好,因其体积小、重量轻、结构简单,故埋入土木工程状态、实现事故预先报警、预防突发性灾难、避免人员伤亡和确结构后对基体材料特性几乎没有影响。利用单模和多模光纤保基础设施安全意义非常重大。传感器可以探测混凝土构件(如梁、板、柱)实体结构的应力、应变、挠度、弯曲、凝结、裂缝、蠕变以及整个结构的位移等参数。2系统的体系结构桥梁钢筋电阻检测方案的使用条件
