物联网大型建筑无线监测-莫尼特.pdfVIP

物联网大型建筑无线监测 制作： 审核： 审批： 2012年12月27日 大型建筑监测有很多个分支，如环境监测、节能监测、结构监测，本方案主要是结构监 测。 大型土木工程结构造价昂贵，承担着重要的社会功能，它们的使用期长达几十年、甚至 上百年，环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应与突变效应等灾害因素的耦合作 用将不可避免地导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减，从而抵抗自然灾害、甚至正常环境 作用的能力下降，极端情况下引发灾难性的突发事故。因此，在重要的土木结构上设置运营 健康监测系统全天候地监测结构的工作性态变化的程度，把握结构损伤累积和安全度下降的 状况，对于重大工程结构的检测、维修与控制的科学决策，保证结构安全运行具有重要的实 际意义。 随着人们对楼宇建筑的结构监测与安全评估的日益重视以及各种结构检测技术的发展, 楼宇结构监测技术已经成为土木工程研究领域中的重要分支。通过传感器网络对反映结构性 能的信息进行精确采集并稳定地传输到监测基站,是实现监测系统目标的基础。传统的结构 监测系统主要采用有线传感器网络进行数据传输,但有线传感器网络布线量大,系统成本高, 而由配置微处理器和无线通信模块的传感器节点构建的无线传感器网络,具有价格低廉、快 速搭建、维护简单、扩展性强等优点。目前无线传感器网络的针对楼宇建筑的结构监测应用 待有发展。 本系统将无线传感器网络应用于楼宇结构监测方面, 使用新型的楼宇结构监测系统的 网络模型来监测主要指标。根据楼宇结构监测系统任务并发性密集的应用需求,节点通过 Zigbee 协议和应用程序交互地对底层硬件的操作,实现网络配置、网络建立、数据收发、离 开和重入网络等多种功能. 将振动传感器和加速度传感器数据采集并且存储在数据库中。 一、建筑监测的基本方法 按传感器优化理论确定传感器的最小数量，考虑被监测结构的特点、投资规模以及结构 的重要性，考虑一定的冗余度，确定传感器的总数量。 对整体变量监测传感器，一般根据传感器优化布设理论和结构模态信息确定传感器的最 优位置； 对局部变量监测传感器，一般布设在应力最大和最易损伤部位，同时布设在对结构整体 破坏影响较大的区域。 本方案，不仅监测结构各个关键节点的应变、振动、位移；并且采集现场传感器视频。 二、系统工作原理及架构 1、通过各种各样的传感器，将现场的数据采集起来，通过无线传输到电脑上。 2 、现场通过Zigbee技术实现低能耗、高可靠性、灵活组网。每一个数据采集模块连接4个传 感器，模块与模块之间通过Zibee网络灵活自组网，收集和传送数据。 3、系统通过在电脑上操作实现方便快捷的组网、数据采集、数据分析等。 二、MIC测试系统配置 1、MIC-DCV-4数据采集器（电压式），25个 配合电压式传感器，将物理信号转化为无线电信号。一个数据采集器可以连接4个传感 器。 电池供电电压 6.0V（已配4只5号电池） 连续工作时间 24小时 待机时间 3000小时 输入电压范围 0-2.5V 输出电压 5，可选9V，12V （或根据用户要求定制） 最大电流 60mA（电压不同，对应电流不同） 最大采样率 2000Hz 存储能力 4000组数据 无线通信距离 150m 无线数据传输率 250kbps 工作温度 -20℃—65℃ 工作湿度 ≤90%（非凝结） 体积