隧道信息自動監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計.pdf

1、隨著21世紀經(jīng)濟、技術(shù)和科學(xué)的發(fā)展，工程建設(shè)和交通事業(yè)也在不斷的發(fā)展。尤其是在現(xiàn)代隧道施工新技術(shù)上提出了隧道施工監(jiān)控量測技術(shù)，對如何處理、分析監(jiān)測信息并判斷圍巖和隧道支護結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)提出了更高的技術(shù)要求。
　　 本文依據(jù)隧道施工技術(shù)規(guī)范，并結(jié)合實際的隧道項目工程建設(shè)的各種性能指標要求，設(shè)計了基于MSP430F2122低功耗單片機的自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案，通過多路振弦土壓力盒傳感器，完成對隧道應(yīng)力的數(shù)據(jù)采集，采用紅外攝像機對隧道各

2、掌子面施工情況進行視頻監(jiān)控。運用UDP傳輸協(xié)議組成無線樹狀網(wǎng)絡(luò)，完成與上位機的數(shù)據(jù)通訊。上位機采用C++Builder開發(fā)環(huán)境設(shè)計人機交互界面，結(jié)合SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫技術(shù)，完成隧道應(yīng)力數(shù)據(jù)的采集和歷史數(shù)據(jù)的查詢、管理等操作。
　　 本文的工作主要包括以下幾個方面：
　　 (1)設(shè)計了基于MSP430F2122低功耗單片機的隧道應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用16路振弦土壓力盒傳感器采集隧道應(yīng)力數(shù)據(jù)，經(jīng)過激勵電路

3、激勵振弦傳感器產(chǎn)生振動信號，然后利用多通道模擬開關(guān)切換選通信號輸入，通過程控放大進行信號的前端放大，通過濾波、整形得到標準的方波信號。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)置了模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、USART通信接口等，實現(xiàn)了智能采集設(shè)計。系統(tǒng)通過UDP傳輸協(xié)議實現(xiàn)采集板與上位機之間的通訊，為了防止傳輸錯誤，系統(tǒng)進行了BCC校驗。
　　 (2)完成了隧道信息自動監(jiān)控系統(tǒng)固件程序開發(fā)，采用IAR開發(fā)環(huán)境，功能模塊劃分明確，程序結(jié)構(gòu)層次化。在設(shè)計時利用中

4、斷服務(wù)來得到采集的數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量的時間。
　　 (3)采用可視化開發(fā)工具C++Builder設(shè)計隧道信息自動監(jiān)控系統(tǒng)上位機界面。配置通道參數(shù)，采集選擇通道的振弦頻率數(shù)據(jù)；設(shè)定預(yù)警值，進行自動報警；調(diào)用SQLServer2005數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行存儲和管理：選擇模塊號，進行現(xiàn)場視頻監(jiān)控；設(shè)計多重權(quán)限的用戶管理，保證了用戶信息的安全性。
　　 (4)根據(jù)隧道信息自動監(jiān)控系統(tǒng)的各項性能指標進行功能測試。使用信號發(fā)生器模擬振弦