基于有线无线异构网络融合的桥梁健康监测系统_论文


基 于有 线 无 线 异 构 网络 融合 的桥 梁健 康 监 测 系统 ★   申云 海 l , 马 千 里      , 卞 春 华    , 沈 庆 宏    ( . 京 大 学 电 子 科 学 与 工 程 学 院 , 京 2 0 9 ; . 京 邮 电大 学 地 理 与 生 物 信 息 学 院 ,南 京 2 0 0 ) 1南 南 10 3 2 南 10 3  摘 要 :对 于 大跨 度桥 梁的 健 康 检 测 , 为 先进 并 已广 泛使 用 的 有 线 健 康 监 测技 术 逐 渐 取 代 了传 统  较 的 手 工 操 作 . 在 实 际应 用 中 产 生 了安 装 电 缆 和 更 新 系统 带 来 的 麻 烦 。 比 之 下 , 开 发 的  但 相 新 无 线 桥 梁 结 构 健 康 监 测 传 感 器技 术 更容 易 部 署 和 更 新 ,它克 服 有 线 系统 存 在 的 这 些 缺 陷 。   然 而 . 某 些 情 况 下 . 线 网络 的通 信 质 量 不 能 保 证 , 致 系统 的 效 率 和 可 靠 性 受 到 影 响 。 在 无 导   提 出一 种 新 的 异 构 健 康 监 测 系统 . 它拥 有 有 线 和 无 线健 康 监 测技 术 的优 点 。   关 键 词 :异 构 网 络 ;健 康 检 测 ;融合  0 引   言  输 到 数 据 中心 以 便监 控 中心 实 时观 察 和 控制  与 此 同时  我 们 还 使 用 了 配 置 文件 的方 式 进 行 网 络 拓扑 的配 置 . 增  加 了备 用 节 点 : 即使 某 个 设 备 节 点 出现 了 故 障也 能 够 及  时通 过 配 置 文件 的方 式 进 行 网络 的重 新 构建 . 升 了整  提 桥梁 在长 时问的运 营下会 因天气 、 动 、 击 、   震 撞 自 身 老 化 等 因 素 影 响其 本 身 的 健 康 状 况 。 而 造 成 交 通  从 安 全 隐患 . 故 一 旦 发 生 不 仅 会 造 成 重 大 财 产 损 失 . 事 更  会严重地危害生命 因此 . 桥梁进行健康 检测是相当  对 重要 的。   个 系 统 的灵 活 性Ⅲ 网络 拓 扑结 构 参见 图 1     1 异 构 网络 中的 传 感 器 节 点  . 2 传感 器节点的组成如 图 2 所示  传感器节点 可分  为 数 据 采 集 模 块 、 据 处 理 模 块 、 源 模 块 以及 数 据 传  数 电 输 模 块 。 据 采 集模 块 用 来 采 集 桥 梁 振 动 、 境 温 度 和  数 环 湿 度 以及 光 照 度 数 据 :数 据 处 理 模 块 提 供 原 始 数 据 的  1 桥 梁 健 康 监 测 传 感 网络    11 异 构 传 感 网络 拓 扑  . 传 统 的 有 线 健 康 监 测 技 术 难 以 安 排 电 缆 和 进 行 设  备 维 修 。 外 . 旦 建 成 , 统 更 新 将 产 生 很 大 的 困难 , 此 一 系   当 添 加 或 删 除监 控 节 点 也 将 产 生 困难  新 开 发 的 无 线  传 感 器 网络 技 术 克 服 了 这 些 困难 .它 能 很 好 地 安 排 电  缆 和更 新 系 统 。 是 它 仍 然 有 问题 , 如 系 统 的使 用 限  但 例 制 : 于环 境 的影 响 造 成 了 较低 的 通 信 质 量 。因此 我 们  由 简单处理 : 电源模块为传感 器节点提供能量 : 数据 传输  模 块 分 两 种 不 同 配 置 .一 种 是 基 于 8 21. 议 的 无  0 . 4协 5 线通信模 块 . 另一 种是有线 T PI C/ P网络 传输模块  实  际应用 中对应 两种传输 网络 :无线传输 网络和有线 传  输 网络  在 桥 梁 主 缆 、吊索 等 不 便 于 布 线 的位 置 采 用 无 线 传 感  网 络 : 中 塔 、 箱 梁 等 无 线 通 信 环 境 较 差 的位 置 采 用  在 钢 有 线 传感 网 络 : 成 异 构 传 感 网络 . 成 桥 梁 结 构 健 康  组 构 全 面监 测 体 系  该 系 统 能 够 充 分 发 挥 无 线 网络 和 有 线  网 络 各 自的 优 势 .能 够 克 服综 合 布 线 和 系统 升 级 带 来  的 麻 烦  各 个 节 点 采 集 到 的数 据 通 过 无 线 / 线 网络 传  有 ( ) 线 传 输 网络  1无 无 线 传 感 器 节 点 采 用 的 I t2是 一 个 先 进 的 无  m0e 线 传 感 器 网 络 平 台  采 用 低 功 耗 的 P A 7  Sa   它 X 2 1X cl e C U. 集 成 了 C 2 2   E 0 .5 P 并 C 4 0I EE 8 21 . 线 收发 器[1 4无 2。 -  3 I o 2 台 本 身 包 含 了 24G z表 面 安 装 天 线 . mt 平 e . H   标  称覆盖范 围为 3m 0  对 于通 信 协议 我 们 在 MA 层 选 择  C ★基 金 项 目 : 中央 高校 基 本 科 研 业 务 费 专项 资金 资助 ( . 0 0 1 3 、 1 8 2 0 0 、 苏省 交通 科 研 计 划项 目( . Y2 — ) No1 6 2 0 2 1 1 0 1 1 ) 江 1 No 8 9 7   0 收 稿 日期 : 0 1 9 0   2 1 一O — 2 修 稿 日期 : 0 1 9 2   2 1 —0 - 2 作 者 简介 : 云  ̄ ( 9 8 , , 苏盐 城 人 , 士研 究 生 , 究 方 向 为 生 物 医 学 电 子 学信 号 处 理 等  申 1 8 一) 男 江 硕 研 现 计 机

相关文档

基于CAN总线的桥梁健康监测系统异构网络协议研究
有线与无线异构工业网络的集成架构研究
无线异构融合网络基于无冗余标识的安全防护机制
异构分层无线网络中的混合动态流量均衡算法研究
异构无线网络融合方案及其接入认证机制研究
无线传感器网络在桥梁健康监测中的应用研究
基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统
基于二级神经网络集成的桥梁健康状态的融合评估方法
将有线和无线网络进行集成的基础设施设计方案
基于稳定闭域的异构无线网络混合路由策略
电脑版