基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隧洞圍巖位移監(jiān)測系統(tǒng).pdf

1、水工隧洞施工是一項條件艱巨且復(fù)雜的施工項目,涵蓋較多的不穩(wěn)定因素,地下洞室的穩(wěn)定性受到地應(yīng)力、巖體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖體的力學(xué)性質(zhì)、地下水等因素的影響,傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗對施工進行安全管理的方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化施工建設(shè)管理的要求。因此,加強對水工隧洞施工安全控制顯的尤為重要。
　　在對水工安全監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀以及目前實際應(yīng)用情況的分析基礎(chǔ)上，本研究設(shè)計了一套基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的隧洞圍巖位移監(jiān)測系統(tǒng)。本文從位移傳感器采集節(jié)點、信息無

2、線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點、監(jiān)控站到監(jiān)測管理平臺完成了整個位移量監(jiān)測。由位移傳感器對位移信息的進行采集、無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行實時傳輸，監(jiān)控站和控制管理平臺對位移量進行監(jiān)控，通過設(shè)定不同類型圍巖允許最大位移量的門限值，在位移量超限時監(jiān)控站和控制管理平臺同時進行報警。
　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計部分使用了高可靠性的磁致伸縮線性位移傳感器和低功耗處理器MSP430F5418單片機，采用CC1100芯片作為無線傳輸模塊。監(jiān)控站使用了高性能處理器 LPC175

3、8芯片，以太網(wǎng)傳輸單元使用DM9161A芯片作為物理層發(fā)射器，負責(zé)建立與地面服務(wù)器之間的通信。下位機軟件平臺的搭建使用C語言模塊化設(shè)計方法進行編制,實現(xiàn)采集節(jié)點和監(jiān)控站的功能。
　　無線傳感網(wǎng)絡(luò)具有成本低、體積小、動態(tài)自組性等特點，適合水工隧洞特殊環(huán)境的信息傳輸，無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議采用等距離劃分梯度、按梯度成簇的思想通過非均勻的增加中繼節(jié)點解決了隧洞狹長環(huán)境下不均勻消耗網(wǎng)絡(luò)能量的問題；Visual Basic6.0是一種可視化、