桥梁结构健康无线智能监测系统

发布时间：2021-09-24 04:40

　　近几十年来,我国基础设施建设飞速发展,地面交通网四通八达,遇山开山,遇河架桥,在建造或投入使用的桥梁多达数万座。然而它们在这个过程中会受到有害物质的侵蚀,像车辆、自然灾害和人为因素可能会导致桥梁结构产生不同程度的损伤和劣化。这些桥梁结构健康问题很可能会引发安全事故。因此,为了保证桥梁结构的安全、适用和持久,需要加强对桥梁结构健康状况进行监测和评估,实施合理的、长期的和有效的养护管理。早期对桥梁结构的监测主要采用传统的人工巡检,该方式存在工作量大、环境恶劣,容易出现人为误差等缺点。随着物联网技术的发展,出现了半自动化和全自动化的监测方法,但是这些技术大部分成本相对较高,能量消耗较大,大多数只能实现数据的主动上传。因此,本文主要针对现状,对比分析现有的桥梁结构健康安全监测的方法,然后基于现有先进的无线传感器网络技术,结合新的无线通信、热门的大数据和云计算等技术,实现桥梁结构健康的自动化、智能化监测。本文首先进行项目调研及需求分析,然后进行方案的可行性评估与确定,最后完成项目中分配的设计任务。设计任务主要包含位移（测缝）、环境温湿度、节点温度、倾角、加速度、振弦式传感器等无线传感器节点设计,... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

STM32L443RCT6引脚图

BGK-4200型振弦式应变计结构

计，然后将器件导入PCB文件，最后在PCB文件中进行PCB规格设计、元器件布局、布线和覆铜等，完成设计送至厂家制版。3.3.1电源管理电路设计电源是系统的动力，电源管理电路设计的好坏直接关系着负载性能的好坏，整个系统稳定与否。因此只有设计好了电源管理部分，一个系统才有可靠的动力。电源管理电路要求电压的输入范围满足要求，输出满足负载功耗要求，电源芯片功耗要低，输入输出电压纹波要小，输入要做防静电、防浪涌、防反接、支持热插拔等功能。各个系统均采用7.2V可充电锂电池供电，电池充满可达8.4V。具体电路设计如图3-5、图3-6、图3-7、图3-8所示。图3-5输入接口保护电路该电路主要设计了做防瞬间高压或静电、防浪涌、防电源反接、支持热插拔、限流

【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁结构健康监测系统软件平台设计[J]. 许根旺.  工程建设与设计. 2017(19)
[2]LoRa技术在低功耗广域网络中的实现和应用[J]. 郑浩.  信息通信技术. 2017(01)
[3]基于CAN总线的桥梁健康监测系统异构网络协议研究[J]. 李林,王鹏军,汪玉,杨华中.  科学技术与工程. 2015(04)
[4]大型桥梁健康监测研究动态与发展趋势[J]. 贾亚平,浣石.  四川建材. 2013(04)
[5]振弦式渗压计的工作原理及设计[J]. 段红梅.  科技资讯. 2013(21)
[6]物联网技术发展现状及策略分析[J]. 刘艳来.  中国集体经济. 2013(09)
[7]振弦式传感器动态测试机理研究[J]. 徐承军,常亚琼.  仪表技术与传感器. 2011(12)
[8]基于四象限探测器的桥梁挠度实时监测系统研究[J]. 董丽丽,许文海.  光电子.激光. 2011(07)
[9]基于振弦式传感器的测频系统设计研究[J]. 翟文胜,任晓奎,辛运霞.  河南师范大学学报(自然科学版). 2011(02)
[10]无线传感器网络数据汇聚协议CTP的仿真与研究[J]. 陈健,杨志义,王敏.  现代电子技术. 2011(06)

硕士论文
[1]基于多传感器信息融合的桥梁健康监测系统的研究与实现[D]. 沈健.南京邮电大学 2017
[2]压强测量法挠度监测系统在云南连续刚构桥梁中的应用研究[D]. 柴方.重庆交通大学 2016
[3]基于物联网的梁式桥结构长期健康监测系统研究[D]. 刘泰营.北京理工大学 2016
[4]振弦式传感器信号采集仪的研制[D]. 夏天祥.大连理工大学 2013
[5]基于GPS技术的桥梁变形监测研究[D]. 张胜伟.山东理工大学 2012
[6]基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统研究[D]. 冯得明.长沙理工大学 2012
[7]基于振弦传感器的桥梁应力监测系统设计[D]. 韩涛.武汉理工大学 2009
[8]基于Zigbee的无线传感器网络在桥梁健康监测系统中的应用研究[D]. 王婷.重庆大学 2009



本文编号：3407114