基于wsn的曲线桥横向位移实时监测系统设计

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1、基于WSN的曲线桥横向位移实时监测系统设计摘要：国内大多数对曲线桥横向位移的研究都是从理论上定性分析，很少有针对曲线桥梁实际横向位移的实时监测系统，而现行的桥梁监测系统大多是对桥梁的扰度进行监测，因此设计了一种针对曲线桥桥梁的横向位移的实时监测系统。该系统分为两个部分：由直线位移传感器和无线传感网组成的下位机部分，以及用C#语言设计的下位机数据的浏览、存储管理、实时显示软件组成的上位机部分。通过模拟测试，该系统能实时地监测反映出曲线桥横向位移的动态变化。关键词：横向振动位移；无线传感网；CC2530；C#语言；上位机中图分类号：TN92?34；TP393文献标识码：A文章编号：1004?37

2、3X（2014）21?0012?03Designofreal?timemonitoringsystemforcurvedbridgetransversedisplacementbasedonWSNRAODe?qian1，CHENXiang?dong1，ZHANGChuan?wu2（1.SchoolofInformationScience&Technology，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2.CollegeofElectrical&Information9Engineering，SouthwestUniversityforNa

3、tionalities，Chengdu610041，China）Abstract：Areal?timemonitoringsystemforthecurvedbridgetransversedisplacementwasdesignedbecausemoststudiesinChinaforcurvedbridgetransversedisplacementarethequalitativeanalysisintheory，fewresearchersmadeeffortsforreal?timemonitoringsystemfortheactuallateraldisplacemento

4、fcurvedbridges，andmostoftheexistingbridgemonitoringsystemsaretomonitortheimmunityofthebridges.Thissystemisdividedintotwoparts：lowercomputer（composedoflineardisplacementsensorandwirelesssensornetwork）anduppercomputer（composedoflowercomputerdatabrowsing，storagemanagement，real?timedisplaysoftwaresdesi

5、gnedwithC#language）.Thesimulationtestingresultsindicatethatthesystemcanperformreal?timemonitoringandreflectthedynamicchangesofthecurvedbridgetransversedisplacement.Keywords：transversevibrationdisplacement；WSN；CC2530；C#language；uppercomputer90引言随着我国社会的发展，桥梁道路在社会生活中起着重要作用，曲线桥以其桥址地形适应性强，能有效避开岩溶、滑坡、泥石流

6、等不良地段的优良特点更是得到广泛的应用。然而曲线桥在支撑方式、温度荷载、混凝土伸缩形变[1]以及其他横向荷载（车辆的转向力、台风等）作用下产生横向位移过大导致桥梁被破坏的现象时有发生[2]。横向的位移幅度的大小和桥梁整体稳定性密切相关[3]，然而国内却很少有关于桥梁横向位移的实时自动监测系统。针对这种需求，结合ZigBee无线通信技术的特点，本文设计了一个以多孔连续曲线桥为模型的基于无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）的大桥横向位移的实时监测系统。利用本系统实现对曲线桥梁的横向位移实时无线远程的自动监测。1系统无线通信技术的选择系统使用WSN对曲线桥梁进行监测

7、，不仅可以减小远距离布线的繁琐，而且可以在网络节点安装布局上增加的灵活性。现在用的比较普遍的几种无线通信技术包括ZigBee技术、蓝牙技术、WiFi技术以及红外技术等。相较于其他几种无线通信技术ZigBee具有如下优点：（1）连接设备数量多，组网能力强。每个主节点可容纳255个子节点，一个协调器组成的网络可容纳659000个节点[4]，便于在横向位移的监测中可以组成一个强大的监测网络；（2）传输距离大，两个节