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基于ZigBee网络的盾构隧道健康监测系统设计与研究
| 论文题名： | 基于ZigBee网络的盾构隧道健康监测系统设计与研究 |
| 关键词： | ZigBee网络;硬件选型;降低功耗;路由休眠;盾构隧道;健康监测系统 |
| 摘要： | 智能传感器、微控制器、无线通信和上位机软件的结合，推动了无线传感器网络的快速发展。地铁随着使用年限的增加，出现了各种各样的问题，例如渗漏水、裂缝、变形等。传统的诸如全站仪、水准仪和电子水平尺等监测手段有费时、费力、价格昂贵。为了解决盾构隧道中实时监测的问题，并保证系统低成本、低功耗和长期使用的要求，本系统采用基于MSP430F149与CC2520+CC2591构建的ZigBee网络，实现了实时准确地对盾构隧道倾角信息地监测。 本文首先对多种现有的监测手段详细说明其优势及不足，对基于ZigBee网络的盾构隧道健康检测系统的硬件选型进行了认真的分析，从低功耗、低成本和高稳定性等角度考虑选择相关芯片；详细讲述了系统软件框架，对信息传输过程中可能遇到的问题预示并作出对应处理；对倾角等健康监测相关数据利用科学的算法去处理，达到很高的测量精度。在终端节点模块，提出添加开关电路，降低了节点的功耗；基于ZigBee同步算法，首次提出路由节点休眠机制，不仅保证了时间同步，而且降低了功耗。监测结果表明，系统可以达到指定的精度，功耗相对较低，长期测量稳定性高，满足了设计需求。 |
| 作者： | 赵曜 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 戎蒙恬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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