用于結構物健康監(jiān)測的無線傳感網(wǎng)絡研究.pdf

1、結構健康監(jiān)測(SHM)是指利用現(xiàn)場的無損傳感技術，分析通過包括結構響應在內(nèi)的結構系統(tǒng)特性，達到檢測結構損傷或退化的一些變化。傳統(tǒng)的有線監(jiān)測方式，由于其電纜布線的需要，隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，有線網(wǎng)絡中傳輸線的成本急劇增加，供電電源困難、節(jié)點安裝拆卸繁瑣的缺點日益突出，無線監(jiān)測擁有安裝維護便捷快速、網(wǎng)絡拓撲靈活等特點，正成為一種趨勢，有著廣闊的應用前景。
　　 基于結構健康監(jiān)測以及自動損傷識別的無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)的設計必須滿足：

2、低功耗、低復雜度、覆蓋范圍廣、簇首計算能力強、適當?shù)膫鬏斔俾饰鍌€要求。目前國內(nèi)外用于結構健康監(jiān)測的無線傳感網(wǎng)絡大多是限制在節(jié)點數(shù)比較少的單跳網(wǎng)絡，并且基于損傷識別應用的無線傳感網(wǎng)絡更加少，為實現(xiàn)大覆蓋范圍、低復雜度、簇首計算能力強并且功耗低的要求，本文設計并實現(xiàn)了相應的無線傳感器網(wǎng)絡路由器和節(jié)點的硬件和軟件。實驗表明，本設計具有節(jié)點和路由器容量大、功耗低、路由器計算能力強的特點，適合于結構健康監(jiān)測以及在線損傷識別的應用。本論文的工作主要

3、包括五部分：
　　 1)分析并總結了目前國內(nèi)外應用于健康監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡研究進展。在已有無線傳感器節(jié)點基礎上，結合健康監(jiān)測以及在線損傷識別的需求提出了無線傳感器網(wǎng)絡路由器以及改進的節(jié)點結構框架。
　　 2)設計并實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡路由器，路由器包括信號調(diào)節(jié)模塊、電源管理模塊、信號采集、處理模塊、無線通信模塊。對原有的無線傳感器節(jié)點進行了改進，并使節(jié)點和路由器的設計模塊化。
　　 3)對路由器和節(jié)點的各主要功