嵌入式公路健康监测传感器系统设计.pdfVIP

2013年 第32卷 第7期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 81 嵌入式公路健康监测传感器系统设计 刘 颖 ，李 刚 ，李朋伟 ，桑胜波 ，胡 杰 ，张文栋 (1．太原理工大学 微纳系统研究中心，山西太原 030024； 2．太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验窒，山西太原 03o042) 摘 要：针对公路健康监测系统监测参数多、监测范围广、实时性要求高及有线监测布线困难且易损坏等 特点，设计了一种无线传输的嵌入式公路健康监测系统。该系统采用三层式结构设计 ，由数据采集节点、 中继节点及监测中心组成；利用多传感器集成技术、单片机智能控制技术及组态王控制系统开发技术等进 行软硬件构建，通过无线射频技术和数据传输装置 (DTU)模块进行层间通信 ，最终实现对路基内部温度、 湿度、压力、应变及加速度信息的实时采集与处理。初步实验结果表明：系统在4km范围内工作稳定可 靠 ，可以满足中远距离公路监测传输需要。 关键词：公路健康监测；嵌入式传感器系统；无线传输 中图分类号：TP277 文献标识码 ：A 文章编号：1000-9787(2013)07--0081-04 Design ofembeddedroadhealthmonitoringsensorsystem LIU Ying ，LIGang ，LIPeng．wei ，SANG Sheng—bo ，HUJie ，ZHANG Wen—dong (1．Micro／NanoSystemResearchCenter，TaiyuanUniversityofTechnology， Taiyuan030024，China；2．KeyLaboratoryofAdvancedTransducers andIntelligentControl， ShamxiProvinceandMinistry ofEducation，Taiyuna UniversityofTechnology，Taiyuan030024，China) Abstract：Aimingatmulti-parameters，widesurveillancernage，hihg requirementforreal—timeperformance， difficultyinwiresystem alignmentnad vulnerability ofhighwayhealthymonitoring system ，an embedded road healthmonitoring system with wirelesstrna smission isdesigned．Three-layerstructuredesing isused in the proposedsystem ，consistingofdataacquisitionnode，relay nodenad monitoringcenter，multi-sensorintegration technology，MCU intelligentcontroltechnoloyg andKingView controlsystem aleutilizedin both hradwareand softwareconstruction，andinter—layercommunication iscarriedoutusingwirelessradiofrequencytechniqueand datatransferunit(DTU)，finallyrealizereal—timeinformationacquisitionandprocessingoftemperature，humidity， pressure，strain，nad acceleration in embankment．Preliminary experimental resultshowsthatthewhole system