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　　【摘要】： ZigBee技術(shù)是最近幾年發(fā)展起來(lái)的低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、易應(yīng)用的近距離雙向無(wú)線通信技術(shù),可應(yīng)用于工業(yè)控制、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、交通監(jiān)管、智能家居等場(chǎng)合。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)的大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線電通信形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域里被監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息,并發(fā)送給觀察者。 本文主要介紹基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于橋梁檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在列車(chē)按正常速度通過(guò)橋梁時(shí),在不會(huì)使行車(chē)和設(shè)備增加任何限制條件的情況下,對(duì)橋梁的動(dòng)載性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)的便攜式儀器。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括三個(gè)數(shù)據(jù)采集站——速度測(cè)量裝置、豎向撓度測(cè)量裝置和橫向位移、橫向位移加速度采集裝置的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及ZigBee無(wú)線傳輸方案設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)幾種無(wú)線傳輸技術(shù)的比較,得出利用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸是最合理、經(jīng)濟(jì)的通信方案,最終采用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗的無(wú)線數(shù)據(jù)通信。 通過(guò)進(jìn)行ZigBee無(wú)線組網(wǎng)的測(cè)試以及檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明:該系統(tǒng)完全滿足設(shè)計(jì)要求,可以準(zhǔn)確地對(duì)列車(chē)運(yùn)行速度、跨中豎向撓度、橫向振動(dòng)加速度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量所得數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee無(wú)線通訊技術(shù)傳輸?shù)街行牟杉�站或筆記本電腦,進(jìn)行時(shí)域分析和頻域分析,最終給出橋梁結(jié)構(gòu)變化的判定和橫向剛度指標(biāo)的判定,從而有效地保證了橋梁監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。 【關(guān)鍵詞】：ZigBee 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 檢測(cè)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TP274
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.211138
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展10-11
• 1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀及前景11-13
• 1.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)11-12
• 1.2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景12-13
• 1.3 zigBee技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.4 ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用14-15
• 1.4.1 ZigBee技術(shù)的主要特性14-15
• 1.4.2 ZigBee技術(shù)的應(yīng)用15
• 1.5 課題來(lái)源、研究?jī)?nèi)容及目的15-17
• 第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)17-25
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的介紹17-23
• 2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念17
• 2.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)17-19
• 2.1.3 傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)20-22
• 2.1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)22-23
• 2.2 基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)23-25
• 2.2.1 無(wú)線傳感器的構(gòu)建23
• 2.2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建23-24
• 2.2.3 關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)24-25
• 第三章 ZigBee技術(shù)25-30
• 3.1 ZigBee概述25-28
• 3.1.1 ZigBee技術(shù)和IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)25
• 3.1.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備25-26
• 3.1.3 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>26-27
• 3.1.4 ZigBee的協(xié)議架構(gòu)27-28
• 3.2 幾種無(wú)線傳輸技術(shù)及其比較28-30
• 第四章 基于ZigBee無(wú)線組網(wǎng)的橋梁檢測(cè)系統(tǒng)30-50
• 4.1 系統(tǒng)的組成32
• 4.2 工作原理32-34
• 4.2.1 工作原理32-33
• 4.2.2 關(guān)鍵技術(shù)33-34
• 4.3 工作流程34
• 4.4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)34-37
• 4.4.1 列車(chē)速度測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)34-35
• 4.4.2 撓度測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)35-36
• 4.4.3 振動(dòng)測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)36-37
• 4.4.4 電能問(wèn)題37
• 4.5 計(jì)算分析軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)37-40
• 4.5.1 軟件系統(tǒng)的編制38
• 4.5.2 計(jì)算分析軟件主要構(gòu)成38-40
• 4.6 硬件設(shè)計(jì)40-44
• 4.6.1 處理器的選擇41-42
• 4.6.2 換能器的選擇42-43
• 4.6.3 無(wú)線通信芯片的選擇43-44
• 4.7 軟件設(shè)計(jì)44-50
• 第五章 試驗(yàn)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析50-61
• 5.1 無(wú)線組網(wǎng)通信試驗(yàn)50
• 5.2 豎向撓度測(cè)試裝置試驗(yàn)50-52
• 5.3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理52-59
• 5.4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-61
• 結(jié)論與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 就讀碩士學(xué)位期間的研究成果65-66
• 致謝66