1、隨著人們對(duì)結(jié)構(gòu)安全認(rèn)識(shí)的提高和監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)已成為工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)研究問題?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)大都使用有線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)在環(huán)境激勵(lì)下采集的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析。近年來(lái),隨著微機(jī)電技術(shù)的發(fā)展,低成本無(wú)線智能傳感器的使用避免了傳統(tǒng)通用有線系統(tǒng)的高成本問題,因此無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為有利于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)應(yīng)用的新技術(shù)。本文將無(wú)線傳感技術(shù)與健康監(jiān)測(cè)技術(shù)相融合,研究了無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn)硬件模塊的設(shè)計(jì)和相關(guān)應(yīng)用程序的開發(fā),設(shè)計(jì)并初步

2、實(shí)現(xiàn)了用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)的無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)該系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果顯示了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)美好的發(fā)展前景。
　　首先,本文針對(duì)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)采集精度較高的需求,選取加速度傳感器ADXL335為智能傳感芯片,完成了傳感器模塊的電路設(shè)計(jì)及無(wú)線智能傳感器板的制作。同時(shí)結(jié)合第五代MICA系列節(jié)點(diǎn)平臺(tái)設(shè)備IRIS,利用基于TinyOS操作系統(tǒng)的nesC語(yǔ)言編寫了傳感器的驅(qū)動(dòng)程序和無(wú)線通信程序,使用LabVIEW開發(fā)

3、工具完成了基站與PC的串口通信,集成了一個(gè)無(wú)線加速度采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了加速度信號(hào)的高精度采集。
　　其次,深入研究了無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號(hào)的同步采集問題。分析比較了傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用的幾種的時(shí)間同步機(jī)制,總結(jié)了他們的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中時(shí)間同步的要求,設(shè)計(jì)完成了微秒級(jí)別的FTSP算法時(shí)間同步組件,并利用IRIS節(jié)點(diǎn)對(duì)同步誤差進(jìn)行了測(cè)試。
　　最后,在實(shí)驗(yàn)室搭建了無(wú)線振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)無(wú)線智能傳感器節(jié)點(diǎn)及其組成的采集系統(tǒng)