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基于无线传感器网络的桥梁全天候健康监测系统设计
| 论文题名： | 基于无线传感器网络的桥梁全天候健康监测系统设计 |
| 关键词： | 桥梁监测系统;无线传感器;硬件电路;软件设计 |
| 摘要： | 桥梁作为重要的交通枢纽，随着施工所需的建筑结构形式日益复杂及跨度的不断提高，其结构安全的有效监测成为桥梁领域的研究热点。由于历史原因，老旧桥梁不具有智能监测的条件，其质量与健康情况的评估都依赖于人工检测。由于检查的效率低、监测周期长、安全性能差等问题，已无法满足桥梁的现代化维护与管理要求。 针对现有老旧桥梁监测周期长，效率低、损伤定位精度低等问题，本文开展了基于无线传感器网络的桥梁全天候健康监测系统设计。首先，分析了桥梁挠度、应变、静位移等模态参数的计算方法，根据工程需求提出技术指标以及桥梁综合参数获取的总体方案；其次，设计了以ARM为核心的桥梁无线监测节点的硬件电路以及全局时钟、多通道采集、无线传输、以太网接口等软件程序；再次，建立了基于ResNet残差网络的桥梁健康诊断方法，搭建了基于QT的上位机控制软件；最后，进行了系统的性能测试以及外场试验验证。 实验结果表明测试节点的硬件技术指标达到了预设要求，能够获取有效的桥梁振动信号，能够对桥梁健康进行有效评估，其准确率达到80%。本课题在老旧桥梁智能化快速评估以及桥梁运营维护方面具有一定的工程应用价值。 |
| 作者： | 马慧宇 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 苏新彦;郭兴龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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