结构监测的无线加速度传感器设计与制作

提出了一种用于土木工程结构监测的无线加速度传感器的模块化设计方法,并研制开发了一种无线加速度传感器.首先,详细地阐述了组成无线传感器的各单元的测试原理和设计原则,并对各组成单元进行了集成;其次,给出了节点的软件设计流程;最后,对节点进行了测试.研究结果表明:该无线加速度传感器具有良好的精度;而且还具有自校准、集数字模拟信号采集于一体、稳定等特点,适合在土木工程结构监测中应用.     

无线传感器网络在桥梁健康监测中的应用研究

针对无线传感器网络技术在桥梁结构健康监测中的应用,研究并开发了基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统.采用能量均衡分簇路由算法、时间同步算法和能量管理算法,组建了低功耗、节点能量消耗均衡、具有多跳路由结构的无线传感器网络.同时,应用加速度传感器检测桥梁振动的加速度数据,通过FFT变换由加速度数据得到桥梁的固有频率,并根据固有频率分析桥梁的健康状况.系统在公路高架桥中进行了应用试验,试验结果表明,系统便携性好,监测数据可靠.     

基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统研究

随着通信技术、传感器技术的发展,新型的桥梁健康监测技术不断涌现。基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测是将无线传感器网络技术与结构健康监测相结合,应用频率法通过加速度传感器测得一段时间内的桥梁拉索张力,经过无线传感器网络将数据传输到监测平台,从而达到对桥梁健康状况的监测。     

一种无线传感器网络节点的研制

无线传感器网络系统中,每个传感器节点都具有无线通信功能,各个测点的传感器单元,对此处的参数进行测量,并组成一个无线网络,将测量数据通过该网络以无线方式传送到监控中心。无线传感器网络系统与传统的有线传感器网络相比,具有耗资小、安装方便、维护和更新费用低等优势,非常适合用于对布线困难的区域、人员不能到达的区域和一些临时的场合的状况进行远程监测,如大型建筑的健康状态监测,空间探索,灾害预测,获取敌方战场信息等,也因此成为国际上的前沿热点研究领域。针对环境及结构状态监测,我们设计了一种无线传感器网络,该网络由若干传感器节点,一个无线接收功能的网络控制节点及一台计算机构成。无线传感器节点分布于需要监测的区域内,执行数据采集、处理和无线通信等工作,网络控制节点接收各传感器的数据并以有线的方式将数据传送给计算机。结构如图1所示。本文详细介绍了该无线传感器网络中无线传感器节点的设计,并给出实验测试结果。     

无线胸外按压反馈监测系统的设计与实现

介绍了一种基于无线传感器网络的胸外按压反馈监测系统.该系统集成了压力传感器、加速度传感器和心电监测模块,可实时采样处理胸外按压过程中多项关键参数.该系统基于无线通信网络,采用优化设计的无线通信协议和无线基站监测界面,实现了一台基站对多节点胸外按压反馈数据的无线监测.     

矿井安全监控系统的设计与实现

针对目前矿井安全监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,设计了一种基于无线传感器网络的矿井安全监控系统.详细介绍了无线传感器网络节点的硬件电路组成和完成相关功能的软件设计.经过测试,该无线传感器网络节点具有无线通信、传感、信息处理等功能,并且具有结构简单、性能稳定、功耗低、抗干扰能力强等优点,较好地满足了实时矿井安全监测的要求.     

一种基于6LoWPAN用于土木结构监测的无线数据采集系统设计

针对传统土木结构有线监测系统布线繁杂、灵活性差、成本高以及传统无线传感器网络不便与互联网通信等问题,提出了一种基于6Lo WPAN无线传感器网络的结构监测无线数据采集系统。该系统基于CC2538片上系统无线收发芯片开发了集成惯性及温湿度传感器的无线数据采集节点硬件;基于Contiki3.0嵌入式操作系统设计了6Lo WPAN节点和边界路由节点的嵌入式应用软件;采用MATLAB GUIDE开发环境开发了结构监测系统的远程监控中心软件。实验测试结果表明,该系统工作稳定可靠,能够实现6Lo WPAN网络与传统IPv4网络互联,网络性能良好,具有一定的实际工程应用价值。     

无线传感器网络在井下煤炭自燃监测中的应用

针对煤炭自燃发火的监测问题,提出了将无线传感器网络技术应用于矿井煤炭自燃动态监测中的方案,介绍了无线传感器网络的体系结构、无线传感器网络节点的体系结构及软件设计等。     

ZigBee无线传感网络在电解槽监测中的应用研究

介绍了ZigBee无线技术,包括无线传感器的结构、支持的拓扑结构和设备类型,运用CC2530芯片设计了一种基于ZigBee无线传感网络的电解槽监测系统。系统具有数据采集、发送等功能,可以有效地改善工业现场布线混乱等问题。     

基于ZigBee的多传感器物联网无线监测系统设计

设计一款基于zigbee的多传感器物联网无线监测系统,阐述该系统的主要功能,并对其总体结构、硬件电路以及软件设计进行详细论述。系统基于ZigBee技术组建树形无线传感器网络,以CC2530为核心设计模块化无线终端节点,集成了温度、湿度、烟雾、红外等的多传感器模块,组建无线监测系统。通过协调器节点无线采集数据,并利用GPRS模块远程传输数据,可实现环境信息、人流量、安防等监控。     

一种低成本无线传感器网络节点的设计

基于PIC低功耗单片机与MEMS加速度传感器．设计了一种低成本的无线传感器网络节点。该设计采用性价比较高的PIC16系列单片机,软件模拟PT2262遥控编码器,配合12C接口加速度传感器、微型高频发射器件,实现了通用MCU无线传感器的节点方案,省去了昂贵的专用RF芯片,降低了系统成本。节点整体采用3．3V单节锂电池供电。实验结果表明,该方案具有可靠、灵活、低功耗、低成本的特点,可广泛应用于低速实时测量、监控防盗等场合。

Abstract：

A low-cost wireless sensor network node is designed based on low-power consumption PIC microcontroller and MEMS acceleration sensor. The design uses low-cost PIC16 series microcontrollers, PT2262 encoder software simulation, with the 12C interface acceler     

以传感器为视点的无线传感器网络节点设计趋势综述

无线传感器网络节点是无线传感器网络组成的基本单元,节点的软硬件设计在整个无线传感器网络的构建中举足轻重.在研究了大量无线传感器网络节点的基础上,对节点模型结构进行了分析,在讨论模型中各模块相互关系的同时,重点讨论了传感器模块与其它模块关系,综述了无线传感器网络节点的发展情况,预测了未来节点发展的趋势.     

用于大坝安全监测的长距离WSNs节点设计

针对大坝安全监测的需求,结合无线传感器网络的特点,设计了一种基于JN5139无线射频模块的用于大坝安全监测的无线传感器网络节点。简要介绍了无线传感器网络的典型网络结构,重点描述了无线传感器网络节点的硬件和软件设计,并通过在野外环境下搭建簇—树型网络,对传感器网络进行测试。实验结果表明节点数据采集准确,传输可靠。     

工业无线传感器网络嵌入式监听系统的研究与实现

针对适用于工业环境中无线传感器网络管理的网络监听系统较少的问题,基于嵌入式技术研究与开发了工业无线传感器网络嵌入式监听系统,深入研究了该系统的技术原理、关键技术和体系结构,详细描述了无线接收器模块、处理器模块、上位机监听软件等关键模块的软硬件设计.最后,对该监听系统的性能进行了测试,测试数据表明,监听系统能稳定、准确、及时地对目标网络的工作状态进行监听、分析,满足了对工业无线传感器网络进行监听的要求.     

基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统设计

文章介绍了基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统的结构组成、适用于煤矿井巷环境的ZigBee无线传感器网络拓扑结构及网络节点的构成、软硬件设计等。凭借基于ZigBee技术的无线传感器网络节点可移动、组网快速简单、成本低、网络易维护等特点,该监测系统有着很大的推广应用价值。     

无线传感器网络在环境监测中的应用

介绍了无线传感器网络在环境监测领域的应用背景和国内外研究现状,展望了无线传感器网络在其它相关领域的应用前景。对SO2区域监测使用的无线传感器网络节点硬件结构和前端传感器放大电路进行了设计,详细说明了各部分电路的芯片选型和要点。给出节点调试的方法和结果。提出了基于无线传感器网络的SO2区域监测系统的网络构建方案,并对系统上位机软件中的监控和数据库软件进行了分析和设计。最后叙述了系统良好的可扩展性和兼容性。     

ZigBee无线传感器网络教学实验平台开发

针对实践教学和创新训练需要,设计了基于ZigBee的无线传感器网络实验平台和教学方案,详细阐述了ZigBee无线传感器网络实验平台的硬件结构、软件开发方法和教学实施过程。该平台中的三类节点设备均以JN5148无线微控制器为核心,硬件采用模块化结构。实践表明,利用该平台开展多层次、案例化教学和项目设计训练,可使学生较快掌握ZigBee无线传感器网络的相关技术要点,有效提高无线传感器网络的应用开发能力。     

无线夯实度传感器的设计与实现

为精确、方便地测量强夯机夯击土体的夯实度,设计了一种无线夯实度传感器。通过分析强夯机夯锤-土体力学系统模型,得出夯实度与冲击加速度之间的关系。据此开展了无线夯实度传感器的软硬件设计。该传感器主要包含的功能模块有：加速度信号采集、加速度分析处理和无线发送数据。以STM32为处理核心,加速度芯片与STM32之间采用I2C总线,无线通信模块KB3071实现将计算处理后的数据无线传输至远程监控端。将设计的传感器应用到实验测试中,实验结果证明了夯实度与冲击加速度之间的关系,其检测结果可以用于分析判断土体的夯实情况。     

基于ARM与ZigBee的矿用通风机监测系统设计

针对传统通风机监测模式的弊端,设计了新型矿用通风机在线监测系统.采用ARM-Linux嵌入式架构与ZigBee无线传感器网络技术实现对通风机运行状态的实时监测.无线传感器网络负责状态数据的采集与传输;采用Qt开发上位机监测软件,实时显示通风机相关部位的温度、振动、风压、风量以及电动机的电量参数,同时对通风机异常状态进行报警;通过手动与触发方式控制通风机传感器节点采集振动加速度数据,并以.txt格式存储于SD卡中以用于通风机故障诊断.整个系统安装简单、使用灵活,实际应用表明该系统能够很好地完成通风机状态监测任务.