基于嵌入式以太网的桥梁远程监测技术研究

《基于嵌入式以太网的桥梁远程监测技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、1f8Sn量§9基于嵌入式以太网的桥梁远程监测技术研究密级：公开Network-basedBridgeRemoteMonitoringTechnologyResearch(申请石家庄铁道学院授予_f：学硕士学位论文)培养单位：机械工程分院专业：机械设计及理论研究生：黄永霞指导教师：孙宝臣陈保平二oo六年二月摘要摘要目前，桥梁健康监测技术已成为国内外学术界、工程界研究的热点，国内外的许多桥梁都建立了结构健康监测系统。实现桥梁结构信息的现场采集与远程传输是桥梁远程自动监测所要解决的核心问题之一。本论文根据大型桥梁的特点与长期实时监测的需求，提出了一种适用

2、于大型桥梁的远程监测方案，并进行了详细的系统设计和软硬件设计，以期为该系统在桥梁健康监测中的实际应用奠定理论和技术基础。本文的主要研究工作如下：在详尽分析国内外远程监测技术的基础上，采用嵌入式技术与虚拟仪器技术相结合，提出了～种适用于大型桥梁的、分布式的、基于嵌入式以太网的远程监测方案，并对数据采集与数据传输单元的软硬件以及进行了设计与实现。其中包括：设计了ARM处理器与模数转换器ADS8321的硬件接口电路和ARM处理器与以太网控制器RTL8019AS的硬件接口电路；在嵌入式实时操作系统"“C／OS—II上编写了ADS8321与RTL8019AS的

3、驱动程序以及基于SOCKET接口的以太网通讯程序；在LabVlEw平台上给出了以太网通讯、数据实时显示以及报警等模块的实现方法。本系统在底层数据传输上采用了嵌入式的以太网技术，它具有速度快，开放性好，通用性强，价格廉价等优点，有利于实现桥梁监测网络与办公管理网络及Intemet的无缝结合。在数据采集与数据传输单元的硬件上，选用了接口丰富、处理能力极强的嵌入式ARM微处理器，与普通8位处理器上构建的同类的数据采集系统相比，它具有更快的处理速度；在软件上，采用嵌入式实时操作系统laC／OS．II作为应用程序开发的平台，使系统的稳定性、可靠性与可扩展性显著

4、增强。本系统具有通用性好、可靠性高、可扩展性强等优点，不仅可以满足桥梁的远程、实时、自动监测的需求，而且适用于大多数类似与桥梁的大型的结构设施与工业设备。关键词：以太网，嵌入式系统，数据采集，数据传输，桥粱AbSttactAbstractBridgehealthmonitoringtechnologyhasbecomeafocusofresearchinmanyfieldsincludingacademeandengineering．Alotofbridgehasbeenbuildhealthmonitoringsystem．Howtorealize

5、dataacquisitionandremotetransmissionofdataisoneofthemostimportantpmblemstobesolvedinbridgeremotemonitoring．Thispapergivesthegeneraldesignaccordingtothecharacteristicsofthebridge，andpresentsthesoftwareandhardwareoftheremotedataacquisitionandtransmissionsystemaswellasapartoftheso

6、ftwareofthecontro】center．Thecentralworkasfollows：Firstly,thispapergivesthegeneraldesignofthesystemwhichbasedonEthemetanddistributedusingembeddedandvirlualinstrumentstechnology；Secondly,presentsthehardwareandsoftwareoftheremotedataacquisitionandtransmissionsystemwhichincludesthe

7、interfacecircuitofA／DandRTL8019AS，thedrivingprogramofADS8321andRTL8019AS；LastlygivestheEthemetcommunicationprogram，datareal—timedisplayprogramandthealarmprogramofthecontrolcenter．ThesystemusestheembeddedEthemettechnologyinthebottomofthesystem．Thatbringsmanybenefitstothesystem，s

8、uchashighspeed，openarchitectm-eandlowcostetc，italsohas