基于PQCr-PSI傳感器的橋梁振動無線監(jiān)測系統設計與實現.pdf

1、橋梁作為一種耗資巨大、設計建造周期和使用年限都很長的大型基礎交通設施，在促進國民經濟建設、地域文化交流和推動社會發(fā)展中發(fā)揮著極為重要的作用。橋梁結構振動是影響橋梁的使用和安全的重要因素之一，對橋梁振動進行實時監(jiān)測對于避免橋梁事故的發(fā)生和延長其使用壽命有著極其重要的意義。
　　PQCR-PSI傳感器是實驗室開發(fā)的一種結構簡單、具有大感頻牽引率的電感式傳感器，它實現了電感式傳感器的數字化頻率輸出，克服了以交流電橋和LC諧振為振蕩電路的

2、電感傳感器的一些缺陷，系統將其作為傳感器探頭應用到了橋梁振動等低頻振動測量中。通過對橋梁振動特性與現有振動傳感器優(yōu)缺點的分析，針對大跨度橋梁振動信號監(jiān)測的需求，提出并設計了一套基于PQCR-PSI傳感器的橋梁振動無線監(jiān)測系統。
　　根據橋梁振動監(jiān)測系統的需求與ZigBee技術的原理，系統硬件由振動監(jiān)測節(jié)點、應力應變監(jiān)測節(jié)點、協調器節(jié)點三個部分組成。振動監(jiān)測節(jié)點使用FPGA對PQCR-PSI結構所在Pierce振蕩電路進行頻率采集，

3、同時實現了溫度數據采集、數據處理、USB存儲和串口數據發(fā)送等功能。應力應變監(jiān)測節(jié)點主要由全臂電橋電路、電壓放大電路和模數轉換電路組成。振動數據與應力應變數據通過ZigBee無線通信的方式發(fā)送給協調器節(jié)點，協調器接收后通過串口發(fā)送給計算機。通過C＃上位機與MATLAB的混合編程，將模糊推理融合理論應用于模擬橋梁狀態(tài)評估與預警，同時，上位機實現了各數據的動態(tài)曲線繪制和MySQL數據庫存儲等功能。
　　通過搭建模擬平臺進行實驗和測試，驗