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1、基于无线传感器网络的振动监测系统摘要无线传感网络是随着微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展而产生的。以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革,无线传感器网络就是由部署在监测区域内的大量廉价的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。无线传感器网络具有众多类型的传感器,可以探测包括地震、电磁、温度、湿度、光强度、压力、加速度等等一系列的现象。丰富的功能为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。本文所使用的是美国克尔斯博公司生产的无线振动套件,其附带的加速计可以测量最高10
2、G的加速度。已经成功应用于对高压输电线路、船舶动力舱、机械转轴上的滚珠轴承的振动监测。本文所做的工作是在TinyOS下使用nesC语言进行应用程序开发,搭建起一个具有基本功能的基于无线传感器网络的振动监测系统。我们将一个三轴加速计、一块模数转换器板和一个XM2110无线电板连在一起形成一个基本的数据采集节点,使用MIB520板作为网关节点。由此搭建起一个无线传感器网络并实现了基本的振动数据采集功能。同时使用克尔斯博公司的XServe软件对数据进行收集、分析和转发。实验结果验证了基于无线传感器网络的振动监测系统进行现实应用的可行性和
3、它的良好性能。向我们揭示了无线传感器网络美好的发展前景。关键词:无线传感器网络,信息感知,微操作系统,振动监测28AbstractWirelesssensornetwork(WSN)wasbornwiththefastdevelopmentofMEMS、SystemonChip、wirelesscommunicationandlow-powerembeddedtechnology.Itslow-power,lowcost,thecharacteristicsofdistributedandself-organizationhasb
4、roughtarevolutionininformationperception.Wirelesssensornetworkisdeployedinthemonitoringareabyalargenumberoflow-costmicro-sensornodes,formingamulti-hopad-hocnetworksthroughwirelesscommunication.Wirelesssensornetworkshavemanykindsofsensorsthatcandetectaseriesofphenomena
5、includingseismic,electromagnetic,temperature,humidity,lightintensity,pressure,accelerationandsoon.TherichfunctionalityhasbroughttheWSNabrightfuture.ThisarticleusesthevibrationtoolkitmadebyCrossbowtechnologyfromtheU.S.A.itsacceleratorcanmeasureatmost10Gofacceleration,a
6、ndwassuccessfullydeployedinthemonitoringofhigh-voltagetransmissionlines,shipenginecompartment,andballbearingsonthemachineryshaft.WhatwedowastodevelopapplicationswithnesClanguageinTinyOSandbuiltavibrationmonitoringsystemwithbasicfunctionsbasedonWSN.Wehaveputatriaxialac
7、celerometer,aADCboardandaXM2110radioboardtogethertoformabasicdatacollectormote,andusedaMIB520boardasgateway.WiththemwebuiltaWSNandchievedthebasicfunctionofthevibrationdatacollection.ThenweuseXservetogother,analysisandtransmitdata.Experimentalresultsdemonstratethefeasi
8、bilityofpracticalapplicationsoftheWSNbasedvibrationmonitoringsystem,andshowtheBrightprospectsofwirelesssensornetworks.Keywor