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基于桥梁结构健康监测的无线传感网络研究
| 论文题名： | 基于桥梁结构健康监测的无线传感网络研究 |
| 关键词： | ZigBee协议;无线传感网络;桥梁结构;结构健康监测;网络自愈;网络健壮性 |
| 摘要： | 本文主要研究用于桥梁结构健康监测的无线传感网络系统，这对保障这些重大设施的安全、提高其寿命，具有重要的社会意义和显著的经济价值。目前桥梁等重大设施的监测需要布置大量线路、安装十分费时且线路需维护，费用高。此外，对现役桥梁监测常会影响桥上交通的正常运营，这些都极大地限制了大型桥梁监测的开展。把无线技术跟结构健康监测技术相结合，正日益受到学者的青睐，有着广阔的应用前景。 ZigBee协议作为专门为无线传感网络而开发，有着低功耗、协议简单、拓扑灵活、技术成熟等诸多优点。因此在课题组自行研发设计的结构健康无线监测系统中，采用了ZigBee协议来进行设计开发。我们经过不断地修改和完善，最后通过详尽的实验测试验证了该系统达到了预期的设计要求，能够很好地满足桥梁结构健康监测的需求。 本文针对桥梁结构健康监测所需要的无线传感网络特性进行了分析，首先阐述了ZigBee的特性以及选择ZigBee的原因。其次，设计了适用于本项目的无线网络拓扑结构以及路由寻址功能，定义了ZigBee模块与其它模块间的接口和制定了系统工作流程，并在理解IEEE802.15.4协议和分析ZigBee协议栈的基础上，编写了无线传感器网络的上层软件程序。再次，为了使整个系统能够持久稳定的工作，本文设计了适用于桥梁结构健康监测系统的无线传感网络自愈功能，增强了网络的健壮性。最后，通过室内外测试，特别是在五缘湾大桥上对该系统的实测，验证了该系统达到了预期的设计要求，能够满足结构健康监测的需求。 |
| 作者： | 陈俊 |
| 专业： | 通信工程 |
| 导师： | 唐余亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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