桥梁健康监测系统设计

#/20节点软件的程序流程如下图所示，程序同样先初始化CC2530,然后打开传感器电源，然后初始化Zigbee协议栈。发送加入网络信号，等待协调器或者路由器给自己分配网络地址。当加入网络成功后，RFD数据采集终端节点按照协调器设定的采集频率进行传感器数据采集并封包，然后将传感器数据包发送给协调器，并接收应答信号。如果协调器接收到有效的传感器数据，终端节点便回到空闲状态；如果接收到的数据有误或者没有收到数据，终端节点会立即重新采集一次数据发送给主机协调器，直到发送成功为止。Y网成功？NY成功？/送成昴＞（结束）传感器节点*发送断开网络请求向汇聚节点发送数据读取传感器数据采集终端节点连接请求读取采集频率低功耗模式Y网成功？NY成功？/送成昴＞（结束）传感器节点*发送断开网络请求向汇聚节点发送数据读取传感器数据采集终端节点连接请求读取采集频率低功耗模式（开始J初始化4.4主控制器软件设计现场预处理子系统的软件设计流程图如下图所示。系统启动后首先初始化数据库，包括生成数据库文件（首次运行）和建立数据表。然后设定网络采集频率，然后调用协调器子进程，

并且主机进入串口数据监控状态，等待监测数据信号。如果监测到数据信号，则对数据进行解析、打包并进行数据库存储。通过GPRS传送到计算机。计算对数据处理后显示在计算机屏幕上。运行在PC机上的软件主要由数据收发模块，数据显示模块，数据处理模块和数据存储模块，显示模块组成。数据收发模块用于接收网络中所有节点传输来的数据，同时将各种管理命令发布到指定节点。数据显示模块将各节点检测的数据以表格的形式显示给当前用户，用户亦可根据实时数据选用曲线形式显示，对健康状况实时监测。数据处理模块，数据处理模块主要完成串口数据处理转换，主要包括采集数据、查询命令转换。同时结合各种损伤算法，对各节点数据进行单独处理和融合处理。数据存储模块，对数据进行高效管理，并为历史查询和计算分析服务，以数据库管理系统作为后台数据库，方便用户查询实时和历史数据。——>1■4—HF主机进入串口数据接收监控状态解析、打包数据数据库存储打开——>1■4—HF主机进入串口数据接收监控状态解析、打包数据数据库存储打开GPRS

模块电源数据转发关闭GPRS

模块电源CUD4.5上位机程序结构及界面采用MicrosoftVisualStudio或Labview设计。4.6振动分析性能由于损伤使结构刚度发生改变，而结构刚度的改变将导致其固有的频率发生变化，因此根据测量结构固有频率的变化便可监测到损伤的存在。然而，对损伤位置和损伤程度的识别则需要结合结构的理论分析模型来完成。对于单一的损伤，依据两阶模态固有频率的变化之比是损伤位置的函数，而与损伤程度无关。对采集回来的加速度信号进行傅里叶变换，可知道桥梁振动的频率信息，从而判断桥梁损伤状况。通过对加速度的幅值信号进行分析处理，可以知道桥梁受力状况，并对过高受力进行报警处理。对加速度信号进行积分，二次积分可知道桥梁的能量状况和形变状况，为桥梁全面分析提供了保障。五、总结桥梁健康监测为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。在桥梁健康监测中采用Zigbee无线传感器系统平台硬件节点易于安装拆除、软件实时可靠，应用该网络系统平台既省去了布设导线的费用、又节省安装时间。在桥梁结构健康监测中具有广阔的发展前景。通过这次项目小制作，对系统设计流程有了大体的了解。在开始接触桥梁健康健康监测这个题目的时候，感到很陌生，跨专业太大，无从下手。在查找参考了大量的文献资料后对桥梁健康监测有了一个大概的认识。这其中涉及的组网是这次项目小制作的核心，研究了许多组网方案，由于在这方面技术的跟新发展很迅速，参阅的资料很少有最新的组网设计应用，最终我们选择了基于TI公司的CC2530无线模块作为组网节点。由于没有具体数据，上位机的设计只能停留于纸面。对于振动的性能分析也只限于理论分析思考。此次项目小制作让我