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　　【摘要】：大型橋梁健康監(jiān)測(cè)及其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)目前在橋梁的施工及其運(yùn)營(yíng)中是一個(gè)比較新的研究方向,其內(nèi)容涵蓋了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析和自控領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集兩大方面,根據(jù)橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn),通常采用分布式采集的方法。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究實(shí)例,針對(duì)國(guó)內(nèi)大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)近幾年的蓬勃發(fā)展,力爭(zhēng)系統(tǒng)地對(duì)分布式數(shù)據(jù)采集在橋梁健康監(jiān)測(cè)的應(yīng)用做一個(gè)較為全面的研究。 在總結(jié)了健康監(jiān)測(cè)中常用的各種傳感器輸入輸出以及采集要求的基礎(chǔ)上,單獨(dú)將這部分傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)為數(shù)據(jù)采集的前端模塊。根據(jù)不同的橋梁結(jié)構(gòu)和監(jiān)測(cè)要求,主要設(shè)計(jì)了基于RS485和工業(yè)以太網(wǎng)兩種總線的智能調(diào)理器設(shè)備,智能調(diào)理器用于將傳感器的數(shù)據(jù)傳送到總線上,以一定的協(xié)議和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站通信,這種總線系統(tǒng)減少了施工的工程量,提高了數(shù)據(jù)的采集精度。文中詳細(xì)分析了基于這兩種智能調(diào)理器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì),智能調(diào)理器及其相關(guān)設(shè)備的軟硬件設(shè)計(jì)。最后一章還簡(jiǎn)要分析了健康監(jiān)測(cè)中用到的其它數(shù)據(jù)采集方案。目前這些設(shè)備已經(jīng)在實(shí)際中得到良好的運(yùn)用。 【關(guān)鍵詞】：大型橋梁 安全監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)采集 RS485 工業(yè)以太網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：U447;TP274.2
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.096082
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 插圖索引9-11
• 附表索引11-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 本研究課題的學(xué)術(shù)背景與實(shí)際意義12
• 1.2 大型橋梁健康監(jiān)測(cè)及其數(shù)據(jù)采集的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)12-14
• 1.2.1 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)14
• 1.3 本研究課題的來(lái)源14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 大型橋梁健康監(jiān)測(cè)智能調(diào)理器的前端設(shè)計(jì)16-21
• 2.1 大型橋梁健康監(jiān)測(cè)中常用的傳感器介紹16
• 2.2 智能調(diào)理器模數(shù)轉(zhuǎn)換部分的設(shè)計(jì)16-20
• 2.2.1 惠斯登電橋微弱mV信號(hào)17-19
• 2.2.2 電壓和電流信號(hào)19
• 2.2.3 數(shù)字溫度傳感器19-20
• 2.3 總結(jié)20-21
• 第3章 基于RS485總線的數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集系統(tǒng)21-38
• 3.1 RS485總線簡(jiǎn)單介紹21-22
• 3.2 基于RS485總線的數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22-26
• 3.2.1 總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)配置23-24
• 3.2.2 總線匹配24
• 3.2.3 引出線24-25
• 3.2.3 RS485總線通訊線纜的選擇25
• 3.2.4 RS485的接地問(wèn)題25-26
• 3.3 485智能調(diào)理器的設(shè)計(jì)26-31
• 3.3.1 硬件電路的設(shè)計(jì)26-29
• 3.3.2 Modbus協(xié)議簡(jiǎn)單介紹29-30
• 3.3.3 軟件流程圖30-31
• 3.4 RS485中繼器的設(shè)計(jì)31-32
• 3.5 前置機(jī)和上位機(jī)的設(shè)計(jì)32-35
• 3.6 485智能調(diào)理器手操器的設(shè)計(jì)35-36
• 3.7 RS485總線系統(tǒng)可能遇到的問(wèn)題及其解決方案36-37
• 3.8 結(jié)論37-38
• 第4章 基于工業(yè)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集系統(tǒng)38-72
• 4.1 工業(yè)以太網(wǎng)簡(jiǎn)單介紹38-40
• 4.2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)40-41
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)配置41
• 4.2.2 總線供電技術(shù)41
• 4.3 以太網(wǎng)智能調(diào)理器的設(shè)計(jì)41-63
• 4.3.1 硬件電路的設(shè)計(jì)42-45
• 4.3.2 TCP/IP協(xié)議簡(jiǎn)單介紹45-48
• 4.3.3 以太網(wǎng)的物理幀及其數(shù)據(jù)的封裝48-50
• 4.3.4 Modbus/TCP協(xié)議簡(jiǎn)單介紹50-53
• 4.3.5 ARP協(xié)議軟件設(shè)計(jì)53-58
• 4.3.6 UDP協(xié)議軟件設(shè)計(jì)58-61
• 4.3.7 以太網(wǎng)智能調(diào)理器WEB服務(wù)器的設(shè)計(jì)61-63
• 4.4 工業(yè)以太網(wǎng)802.3af供電的設(shè)計(jì)63-70
• 4.4.1 802.3af以太網(wǎng)供電的標(biāo)準(zhǔn)63-67
• 4.4.2 硬件電路的設(shè)計(jì)67-70
• 4.5 上位機(jī)的設(shè)計(jì)70
• 4.6 以太網(wǎng)智能調(diào)理器手操器的設(shè)計(jì)70
• 4.7 結(jié)論70-72
• 第5章 大型橋梁健康監(jiān)測(cè)使用到的其它數(shù)據(jù)采集方案72-79
• 5.1 大型橋梁施工控制中無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)72-78
• 5.1.1 無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成72-73
• 5.1.2 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)73-76
• 5.1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)76-77
• 5.1.4 結(jié)束語(yǔ)77-78
• 5.2 結(jié)論78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 致謝83-84
• 附錄 A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論立目錄)84