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　　【摘要】：隨著通信、計算機等技術的飛速發展,特別是遠程傳輸手段的多元化和技術水平的提高,遠程數據采集技術正得到越來越廣泛的應用。橋梁遠程監測系統涉及傳感器、結構力學、計算機、通信等多學科多領域,是國際上的前沿熱點研究領域。遠程無線數據采集系統解決一套新型先進的遠程數據采集技術,將無線數傳技術應用于橋梁自動監測,并利用成熟穩定的GPRS網絡資源,發揮其網絡覆蓋率高、傳輸特性好等優勢,實現對某個地區的多座橋梁健康信息的遠程采集。本系統的應用可以遠程實時監測橋梁的運行狀況,及時發現橋梁出現的問題,及時采取相應的措施。 本論文詳細介紹系統硬件和軟件的研制和開發,主要工作有以下幾個部分。第一部分闡述論文的選題背景、研究的目的和意義,分析遠程無線數據采集系統在橋梁監測領域的應用及其國內外發展現狀;根據橋梁健康監測對數據采集系統的特殊要求,確定本文的主要研究內容。第二部分詳細介紹系統的總體設計,包括系統的整體硬件構成和控制方案,分析選擇系統采用的關鍵技術,論述系統的設計原則。第三部分完成現場無線采集子系統的設計,闡述橋梁應變采集前向通道的電路組成,給出微功率短距離無線數傳模塊DTD462A的硬件和軟件設計,并基于MSC1210和DTD462A實現橋梁應變無線采集節點,基于AT89C2051和DTD462A實現現場主控節點;根據系統的應用需求,完成全部采用無線通信方式的通信網絡結構的設計和點對多點的通信控制協議的編制,對系統進行分析與測試。第四部分采用先進的GPRS通信技術實現橋梁應變數據的遠程傳輸,研究GPRS技術的結構和特點,重點介紹其短消息業務;詳細探討了基于Q2403A的GPRS終端的軟硬件設計原理;分析系統的層次結構,結合在橋梁應變無線遠程采集系統中的應用,編制服務器端軟件,對系統進行實驗和調試。論文的最后部分對整個采集系統做概括總結,歸納整個系統的設計方案,提出對系統的改進方法,指出該系統的發展方向與前景。 遠程無線數據采集系統的實現,全部采用無線的通信方式,徹底擺脫了有線的困擾,其數據傳輸通道具有較強的通用性,對交通運輸管理、安全監控,工業測控、環境監測以及國防技術均有相當重要的借鑒價值。 【關鍵詞】：無線數傳技術 數據采集 橋梁監測 GPRS 單片機
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TP274.2
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.061358
【目錄】：

• 第1章 引言8-12
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 研究的目的和意義9-10
• 1.3 課題研究內容10-12
• 第2章 系統總體設計12-22
• 2.1 系統組成原理12-14
• 2.1.1 系統硬件組成12-13
• 2.1.2 系統整體控制方案13-14
• 2.2 關鍵技術介紹14-17
• 2.2.1 短距離無線數傳技術14-16
• 2.2.2 GPRS數據通信技術16-17
• 2.3 系統設計原則17-21
• 2.4 本章小結21-22
• 第3章 現場無線采集子系統的設計22-51
• 3.1 現場無線采集節點的設計23-27
• 3.1.1 采集節點電橋23-25
• 3.1.2 A/D轉換25
• 3.1.3 微系統控制器MSC121025-27
• 3.2 現場主控節點設計27-29
• 3.3 無線數傳模塊設計29-37
• 3.3.1 射頻收發模塊的選用原則29-30
• 3.3.2 無線射頻模塊通信距離的計算30-32
• 3.3.3 DTD462A無線數傳模塊的特性32-33
• 3.3.4 基于DTD462A的數據收發模塊設計33-37
• 3.4 現場無線數據采集系統通信協議的設計37-48
• 3.4.1 通信信道模型分析37-38
• 3.4.2 無線通信協議的基本要求38
• 3.4.3 本系統點對多點通信協議的實現38-48
• 3.5 系統測試與結果分析48-49
• 3.6 本章小結49-51
• 第4章 GPRS遠程傳輸子系統的設計51-72
• 4.1 GPRS技術研究51-58
• 4.1.1 概述51
• 4.1.2 GPRS的網絡結構51-54
• 4.1.3 GPRS的主要特點54
• 4.1.4 GPRs承載的業務54-58
• 4.2 GPRS終端設計58-65
• 4.2.1 GPRS終端的功能58-60
• 4.2.2 GPRS終端設計原理60-65
• 4.3 GPRS遠程傳輸方案的研究65-71
• 4.3.1 系統軟件結構分析65-68
• 4.3.2 遠端控制中心服務器設計68-71
• 4.4 本章小結71-72
• 第5章 結論與展望72-74
• 5.1 本文工作總結72
• 5.2 今后進一步的研究工作72-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士學位期間發表的論文79
• 攻讀碩士學位期間參與的科研項目79