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基于传感器网络和GPRS网络的岩土工程应力监测

2019-08-03 20:10发布

站内问答 / TI MCU
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随着我国经济的腾飞，公路、大跨度桥梁、大坝等大型岩土建筑数量越来越多。而地质因素、施工质量、建筑老化等问题使岩土建筑的健康状况的监控变得日益迫切，当今主流的检测应力方法多为人工定时持应力监测设备进行实地测量，这就难免导致数据监测的不及时,并产生人为误差。
    本系统主要利用了无线传感器网络便捷、成本低和功耗低等优点，结合GPRS（General Packet Radio Service）网络的运用，实现了对岩土建筑应力数据的实时采集，并通过GPRS网络对数据进行远程传输。在成本方面，大大节约了以往采用人力监测的资源消耗；同时，GPRS网络和无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)技术的结合运用，使监测方式变得简单易行，并更具可操作性[1]。
    系统主要利用了无线收发芯片、低功耗单片机以及GPRS模块，通过数据采集节点、数据发送节点将从岩土建筑采集得到的应力数据实时传输到远端的监测人员手中，从而实现了远程实时监测的目的。系统主要由数据采集节点、数据发送节点组成，通过写入协议栈，设置协调器、路由器和数据终端，组建基于ZigBee协议的传感器网络，数据采集范围可随采集节点网络的增加而扩大[2]。网络先通过“多跳的方式”将多点数据进行汇总，然后通过GPRS网络以短消息方式发送到远端的接收端。另外，通过使用GPRS模块的TCP/IP协议的网络传输功能，应力数据可以同步传输到PC终端，从而实现在线监测。系统示意图如图1所示。
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10条回答
51xlf
2019-08-04 14:37
2.2 数据接收模块
数据接收模块的功能是把从发送节点发送过来的数据，通过单片机控制GPRS模块，将数据以短信形式发送出去，具体程序流程如图6所示 。初始化过程与数据采集模块相同，初始化完成后单片机进入低功耗模式等待接收数据。在配置CC2420时，已预先设置好触发FIFOP中断的条件，当接收数据长度超出预设值时，FIFOP电平变化，触发单片机中断。CC2420首先进行地址确认，若数据中的目的地址与本节点地址吻合，则地址确认成功，硬件自动发送确认帧。发送后，按照协议规定，依次读出帧长度、控制帧以及用户数据等。通过对收到数据的分析，在应力数据值超过预定门限值时，调用函数将应力数据通过短信发送到监测人员手机。

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