基于wsn的曲线桥梁横向位移实时监测系统的设计与实现

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1、国内图书分类号：TN929．5国际图书分类号：621．39西南交通大学研究生学位论文基于WSN的曲线桥梁横向位移实时监测系统的设计与实现年级三Q二二级姓名饶徨值申请学位级别王堂亟±专业微电王堂皇固佳电壬堂指导老师陈囱丕教援二零一四年六月二十日ClassifiedIndex：TN929．5U．D．C：621．39SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesis

2、IUlIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY2577409Designandimplementationofthereal-·timemonitoringsystemfo

3、rcurvebridgelateraldisplacementbasedonWSNGrade．"2011Candidate：RaodeqianAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeofEngineeringSpeciality：MicroelectronicandSolidStateElectronicsSupervisor：Prof．ChenXiangdongJune20，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被

4、查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密囹，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：屺免亏红乍裔指导老师签名：日期：加，妒争6J5}≯7口日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)针对曲线桥桥梁横向位移易发性，及其对桥梁安全结构的破坏性等特点，提出并设计了能远程监测的基于WSN的曲线桥桥梁横向位移实时监测系统。(2)在系统的硬件方面，除设计实现了

5、ZigBee无线网络常规的传感器终端节点，路由节点，协调器节点的硬件电路，还根据系统的功能需求提出并设计了方便桥梁检修人员使用的可移动的无线巡查节点。(3)在下位机的横向位移无线传感网络的软件方面，通过深入分析ZigBee通信的协议栈Zstaek框架，基于其硬件层和应用层，分别设计了横向位移无线传感器节点的数据采集、数据转换和数据发送软件；协调器节点的数据接收、数据校验、数据发送(串口或者无线方式)和网络节点在线情况识别软件；巡查节点的横向位移超限和节点异常的显示报警软件；同时为了确保数据传输的可靠性，还设计网络间数据传输的统一帧格式。(4)在系统的上位机软件方面，利用c撑语

6、言设计了系统的上位机和协调器节点的串口通信程序、横向位移数据的数据库存储和显示程序以及客户端和服务器的Socket通信程序。并且在横向位移数据的数据库存储和显示程序中，设计了当位移超限时的短信报警提醒，和利用ZedGraph开源控件对横向位移传感器节点采集到的横向位移数据的实时动态显示。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：

7、Ⅵ范豫伟曰期：弘r够争6回≯7伊西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要桥梁在现代社会经济生活中起着十分重要的作用，其中曲线桥更是以其对环境更好的适应性，在社会生活中得到广泛的应用，然而在现实中曲线桥桥梁的横向位移过大导致曲线桥被破坏的现象时有发生。而国内大多数对曲线桥桥梁的横向位移的研究都是从理论上分析，很少对实际产生的横向位移进行监测研究，为此设计了一个能够实时监测曲线桥桥梁横向位移的无线监测系统。系统分为两个部分：下位机ZigBee无线传感网的横向位移数据无线传感部分，和上位机服务器的横向位移数据的存储、管理、动态显示和远程浏览访问部分。在ZigBee无线数据传感部分中

8、，首先分析了TI公司的ZigBee协议栈Zstack，并在此基础上设计了四种节点：协调器节点，路由节点，无线横向位移传感器终端节点以及巡查节点。在整个网络中各个节点均采用了TI公司的无线片上系统芯片CC2530作为其主控芯片。其中协调器节点主要是负责无线横向位移传感网的搭建和组网，它让分布在桥梁各个监测点的终端节点组成可以相互进行信息传递的网络。此外协调器还负责了系统节点的在线情况的识别和整个无线传感网络和上位机服务器的串口数据通信。路由节点，它能够中继和转发传感器节点的数据，提高无线网络的组网能力，使