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基于无线传感器网络的振动监测系统的研制

更新时间：2020-03-22 00:12:53 大小：2M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：无线传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

一些灾难性事件如地震等会对建筑物的结构产生肉眼看不到的破坏，这些损伤严重威胁着人类的生命财产安全。通过对建筑物的振动情况实时监测，可以减少甚至避免不必要的损失。此外建筑随着时间的推移也会因为侵蚀、老化、冲刷等影响而逐步退化，产生不安全因素。因此对建筑物的实时、周期监测，显得十分必要。无线传感器网络监测系统较传统的监测系统相比具有耗资小、安装方便、维护和更新费用低等优势，非常适合对远程环境、设备、设施的状况进行监测，应用前景十分广阔。据此，本文以交通部西部开发项目“桥梁无线监测技术研究与开发”课题为依托，设计了一种振动监测传感器节点并组成无线网络，可以对大型结构进行振动监测，为结构健康监测提供数据，具有重要的应用价值。本文主要介绍系统中无线传感器节点的设计以及无线通讯协议的实现。无线传感器网络中的节点采用电池供电，可以使用的电能非常有限，因此节约无线传感器节点的能量是无线传感器网络软硬件设计的核心问题。本设计从节点硬件设计到软件协议实现都周绕节能的核心进行。首先，在器件选型上，尽量用低功耗芯片：节点的微处理器采TI公司的MSP430F149超低功耗单片机；传感器采用ANALOG DEVICES公司生产的单片集成加速度传感器ADXL105；AD转换芯片采用TI公司16位微功耗高速采样模数(A/D)转换器．ADS8325：射频收发单元采用nRF905。其次，在协议设计上，设计实现了基于CSMA/CA的媒体接入控制方式，在非工作时间内节点处于低功耗模式。定时时间到，一个采集周期开始，节点进入工作模式，收到主节点发来的同步信号后开始采集、发送数据。最后；本文给出了实验结果，证明了设计的无线传感器节点以及通信协议能够正确工作，并对系统的不足，提出了改进方案。